专利名称：Pa6塑料合金、其制备方法和应用的制作方法
PA6塑料合金、其制备方法和应用技术领域
本发明属于工程塑料技术领域，尤其涉及一种PA6塑料合金、其制备方法和应用。
技术背景
PA6 (聚酰胺6或尼龙6)是半透明或不透明乳白色半结晶形聚合物，它的特点为热力学性能优异，轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好，还具有良好的耐磨性、自润滑性。但是PA6的吸水性较强，加工性能较差。
PP (聚丙烯)是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，聚丙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能最低使用温度可达-70 -100°C，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良。PP单独使用，存在着耐热性差、冲击强度不高等缺点。。
PP树脂可吹塑，但PP气体阻隔性能差，用PP做某些化学药品瓶或气体管道时易有气体逸出。PA6气体阻隔性能好但不易吹塑成型。PA/PP合金可解决气体阻隔性及吹塑成型的问题，但PP是非极性聚合物，与强极性的PA6不具有热力学相容性，因而PP/PA6直接共混时热力学相容性较差，而且PA6/PP合金化后，复合体系的黏度不够高，难于吹塑成型。发明内容
有鉴于此，本发明提供一种PA6塑料合金，解决现有技术中PA6/PP塑料合金热力学相容性、吹塑性能差的技术问题；以及该PA6塑料合金的制备方法和应用。
本发明是这样实现的，
一种PA6塑料合金，包括如下重量分数的组分
PA6 聚丙烯增韧剂相容剂增粘剂抗氧剂
以及，
上述PA6塑料合金的制备方法，包括如下步骤
按配比称取该PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂及抗氧剂；
将该PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂及抗氧剂混合，得到混合料，将该混合熔融挤出处理，得到PA6塑料合金。
本发明进一步提供上述PA6塑料合金在波纹管、汽车软管、汽车油瓶中的应用。75 90份 5 15份 3-5份 2 5份 02-0.5 份 0.2 0.6份
本发明PA6塑料合金，通过使用PA6-聚丙烯接枝共聚物或PA6-聚丙烯嵌段共聚物作为相容剂，使PA6塑料合金中的PA6出现了分级结晶现象，并且结晶温度和PP的结晶温度近似，从而实现体系的相容性大大增加；通过使用带有反应基团的活性聚酰胺作为增粘剂，通过该反应基团和PA6及PP之间反应，使得PA6体系的粘度显著增加，是PA6塑料合金的吹塑性能增强。本发明实施例PA6塑料合金制备方法，操作简单，成本低廉，生产效益高，非常适于工业化生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种PA6塑料合金，包括如下重量分数的组分
PA675 90 份聚丙烯5 15份增韧剂3 5份相容剂2-5份增粘剂0.2 0.5份抗氧剂0.2 0.6份。
具体地，上述实施例PA6塑料合金的各组分重量单位没有限制，例如吨、千克、克 坐寸ο
该PA6优选为相对分子量是17000-30000的聚酰胺。该PA6的重量分数为75 90 份，例如，80份、85份等。PA6是本发明实施例塑料合金的基础树脂，该PA6还可以采用本领域常用的其他聚酰胺6。
该聚丙烯(PP)优选为相对密度(以谁为参照)O. 9 1. 0，熔点160 180°C的聚丙烯。该PP的重量分数为5 15分，例如，7份、9份、10份、12份或14份等。该PP在本发明实施例塑料合金中属于改性树脂，通过PP对PA6进行改性，既保留了 PPA6及PP的优良性能，同时赋予了解决了 PP气体阻隔性能差、PA6不能吹塑的问题。
该相容剂为PA6-聚丙烯接枝共聚物或PA6-聚丙烯嵌段共聚物。该相容剂可通过自制得到。自制方法为
将PA6和马来酸酐改性聚丙烯按照重量比为2: f 1:2混合，在18(T230°C条件下熔融反应1(Γ30分钟，得到所述相容剂。其中马来酸酐改性聚丙烯优选为单马来酸酐改性聚丙烯，即平均每个聚丙烯分子链上有一个马来酸酐基团。在一优选实施例中，ΡΑ6与聚丙烯的重量比为1:1。该相容剂的重量分数为2飞份，例如，2份、3份、4份或5份等。
ΡΑ6和PP直接共混时热力学相容性能差，经试验发现，在ΡΑ6及PP体系中加入该相容剂后，会导致ΡΑ6出现分级结晶，而且使ΡΑ6的结晶温度接近于PP的结晶温度，从而使作为分散相的ΡΑ6的结晶峰消失，但其熔融峰依然存在，使ΡΑ6与PP普通共混时的连续相结构转变为海-岛结构，从而使PA6与PP共混的热力学相容性大大增加，同时增加PA6/PP 之间的界面强度。
该增粘剂末端带有诸多的活性官能团，例如活性环氧基团。这些官能团能够和PA6 及PP的官能团发生反应，使得PA6及PP之间相互交缠，使得PA6/PP体系的整体熔融粘度大大增加，从而实现PA6塑料合金的吹塑性能得到有效改性。该增粘剂的重量份数为O. 2^0. 5 份。
该抗氧剂优选为由四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配物。当然，该抗氧剂还可以采用本领域常用的其他抗氧剂。
进一步地，本发明实施例PA6塑料合金，还包括其他助剂，如润滑剂、热稳定剂或紫外光吸收剂中的一种或以上，其他助剂的重量份数为O. Γ0. 3份，如果其他助剂中包括润滑剂、热稳定剂或紫外光吸收剂中的两种以上时，各助剂之间没有重量比例的限制。
本发明实施例进一步提供上述PA6塑料合金制备方法，包括如下步骤
步骤SOI，提供原料
按配比称取该PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂及抗氧剂；
步骤S02，熔融挤出
将该PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂及抗氧剂混合，得到混合料，将该混合熔融挤出处理，得到PA6塑料合金。
步骤SOl中，该PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂及抗氧剂和前述相同，在此不重复阐述。
进一步，在步骤SOl之前，还包括将PA6、PP及增韧剂分别进行干燥的步骤
将PA6、PP或增韧剂放置于真空干燥箱中，在温度80°C条件下干燥4 8小时。
进一步，步骤SOl中，还包括称取重量份数为O. Γ0. 3份的其他助剂，该其他助剂和前述相同，在此不重复阐述。
步骤S02中，将该PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂和抗氧剂混合，得到混合料，然后将该混合料用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机熔融挤出处理，熔融挤出时，挤出机一区温度14(Tl80°C，二区温度19(T220°C，三区温度22(T230°C，四区温度23(T250°C，机头 18(T220°C，停留时间2 3min，压力为12 18MPa，螺杆转速为130-150转/分钟。
当上述实施例PA6塑料合金含有其他助剂时，则上述步骤S02是将其他助剂与其他组分如PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂和抗氧剂混合，然后熔融挤出。
本发明实施例PA6塑料合金制备方法，操作简单，成本低廉，非常适于工业化生产。
本发明实施例进一步提供上述PA6塑料合金在波纹管、汽车软管、汽车油瓶中的应用。
以下结合具体实施例对上述PA6塑料合金及其制备方法进行详细阐述。
实施例1
本发明实施例PA6塑料合金,包括如下重量份数的组分
PA689份、PP5份、增韧剂3份、相容剂2份、增粘剂O. 5份、抗氧剂1010/1680. 2/0. 2 份、润滑剂O.1份。
本发明实施例PA6塑料合金制备方法，包括如下步骤
按上述配比称取PA6、PP、增韧剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂及润滑剂；
将所称取的PA6、PP、增韧剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂及润滑剂混合，得到混合料；
将该混合料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下 双螺杆挤出机一区温度140-180°C，二区温度190-220°C，三区温度220_230°C，四区温度 230-250°C，机头180-220°C，停留时间2 3min，压力为12_18MPa，螺杆转速130-150转/ 分钟。
实施例2
本发明实施例PA6塑料合金,包括如下重量份数的组分
PA683份、PP9份、增韧剂5份、相容剂2份、增粘剂O. 3份、抗氧剂1010/1680. 2/0. 2 份、润滑剂O.1份、紫外光吸收剂O. 2份。
本发明实施例PA6塑料合金制备方法，包括如下步骤
先将PA6、PP以及增韧剂在真空干燥箱中80°C干燥4 8小时；
按上述配比称取PA6、PP、增韧 剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂、润滑剂及紫外光吸收剂；
将所称取的PA6、PP、增韧剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂、润滑剂及紫外光吸收剂混合，得到混合料；
将该混合料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下 双螺杆挤出机一区温度140-180°C，二区温度190-220°C，三区温度220_230°C，四区温度 230-250°C，机头180-220°C，停留时间2 3min，压力为12_18MPa，螺杆转速130-150转/ 分钟。
实施例3
本发明实施例PA6塑料合金,包括如下重量份数的组分
PA680份、PP12份、增韧剂4份、相容剂4份、增粘剂O. 3份、抗氧剂 1010/1680. 2/0. 2份、热稳定剂O. 2份、紫外光吸收剂O.1份。
本发明实施例PA6塑料合金制备方法，包括如下步骤
先将PA6、PP以及增韧剂在真空干燥箱中80°C干燥4 8小时；
按上述配比称取PA6、PP、增韧剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂、热稳定剂及紫外光吸收剂；
将所称取的PA6、PP、增韧剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂、热稳定剂及紫外光吸收剂混合，得到混合料；
将该混合料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下 双螺杆挤出机一区温度140-180°C，二区温度190-220°C，三区温度220_230°C，四区温度 230-250°C，机头180-220°C，停留时间2 3min，压力为12_18MPa，螺杆转速130-150转/ 分钟。
实施例4
本发明实施例PA6塑料合金,包括如下重量份数的组分
PA675份、PP15份、增韧剂4份、相容剂5份、增粘剂O. 3份、抗氧剂 1010/1680. 2/0. 2份、润滑剂O. 2份、热稳定剂O.1份。
本发明实施例PA6塑料合金制备方法，包括如下步骤
先将PA6、PP以及增韧剂在真空干燥箱中80°C干燥4 8小时；
按上述配比称取PA6、PP、增韧剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂、润滑剂及热稳定剂；
将所称取的PA6、PP、增韧剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂、润滑剂及热稳定剂混合，得到混合料；
将该混合料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下 双螺杆挤出机一区温度140-180°C，二区温度190-220°C，三区温度220_230°C，四区温度 230-250°C，机头180-220°C，停留时间2 3min，压力为12_18MPa，螺杆转速130-150转/ 分钟。
性能测试
将上述实施例广9中完成造粒的粒子在130—150°C的鼓风烘箱中干燥4飞小时， 再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑制样，制样过程中保持模温在7(Γ100 之间。
拉伸强度按GB/T1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm): 170(长)X (20 + 0. 2)(端部宽度)X (4 + 0. 2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min ;弯曲强度和弯曲模量按 GB9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm) :(80±2) X (10±0. 2) X (4±0. 2)， 弯曲速度为20mm/min ;缺口冲击强度按GB/T1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm) :(80±2) X (10±0. 2) X (4±0· 2);缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3. 2mm ;热变形温度按GB/T1634. 2标准进行检验，负载为1. 80MPa.跨距为100mm。
实施例1-4的PA6塑料合金的测试性能如下表
权利要求
1.一种PA6塑料合金，包括如下重量份数的组分 PA675 90 份 聚丙缔5 15份 增初剂3 5份 相容剂2 5份增粘剂0.2 0.5份抗氧剂0.2 0.6份。
2.如权利要求1所述的PA6塑料合金，其特征在于，所述相容剂为PA6-聚丙烯接枝共聚物或PA6-聚丙烯嵌段共聚物。
3.如权利要求1所述的PA6塑料合金，其特征在于，所述增粘剂的重量分数为O.2-1. O份。
4.如权利要求1所述的PA6塑料合金，其特征在于，所述增韧剂为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
5.如权利要求f4任一项权利要求所述的PA6塑料合金制备方法，包括如下步骤 按配比称取所述PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂及抗氧剂； 将所述PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂及抗氧剂混合，得到混合料，将所述混合熔融挤出处理，得到PA6塑料合金。
6.如权利要求5所述的PA6塑料合金制备方法，其特征在于，所述挤出处理的工艺条件为 一区温度14(Tl80°C，二区温度19(T220°C，三区温度22(T230°C，四区温度230 25(TC，机头18(T220°C，停留时间2 3min，压力为12 18MPa。
7.如权利要求5所述的PA6塑料合金制备方法，其特征在于，还包括相容剂的制备步骤 将PA6和马来酸酐改性聚丙烯按重量比为2:1~1 :2混合，在18(T230°C条件下熔融反应1(Γ30分钟，得到所述相容剂。
8.如权利要求1~4任一项所述的PA6塑料合金在波纹管、汽车软管、汽车油瓶中的应用。
全文摘要
本发明适用于工程塑料技术领域，提供了一种PA6塑料合金、其制备方法和应用。该PA6塑料合金包括PA6、聚丙烯、增韧剂、相容剂、增粘剂及抗氧剂。本发明PA6塑料合金，通过使用PA6-聚丙烯接枝共聚物或PA6-聚丙烯嵌段共聚物作为相容剂，使PA6塑料合金中的PA6出现了分级结晶现象，并且结晶温度和PP的结晶温度近似，从而实现体系的相容性大大增加；通过使用带有反应基团的活性聚酰胺作为增粘剂，通过该反应基团和PA6及PP之间反应，使得PA6体系的粘度显著增加，是PA6塑料合金的吹塑性能增强。
文档编号C08L77/00GK102993709SQ20121046489
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者徐东, 徐永, 邢家思 申请人:深圳市科聚新材料有限公司