本发明属于有机高分子化合物领域,尤其涉及一种PP-PA合金及其制备方法。
背景技术:
高分子合金材料是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。高分子合金材料产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。
它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本,已成为塑料工业中最为活跃的品种之一,增长十分迅速。随着我国经济的持续高速发展,今后几年我国塑料合金市场需求潜力巨大,尤其是电子通讯、汽车、建筑业的高速增长,将拉动我国工程塑料合金业快速发展。
最近十几年,高分子合金材料的年均需求增长率为10%左右,其中附加值最高的工程塑料合金的增长率更高达15%左右,成为各跨国公司积极开发的品种。在美国、欧洲、日本已工业化的塑料合金品种中,工程塑料合金占绝大多数,合金化已成为当前工程塑料改性的主要方法。而我国工程塑料合金品种少、质量差,每年进口量占需求总量的60%以上。
聚丙烯(PP)作为一种通用塑料,具有密度小、无毒、耐腐蚀、力学均衡性好、价格低等优点,但其缺口敏感性特别显著,缺口冲击强度较低,尤其在低温时更为突出。
聚酰胺(PA,俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂,于1939年实现工业化。最初用作制造合成纤维的原料,后来由于PA具有无毒、质轻、优良的机械强度、高强韧度、耐磨、自润滑、使用温度范围宽(高温强度好、低温韧度好)、耐油和耐腐蚀等优良综合性能,为了取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求,成为开发最早的工程塑料品种。并获得广泛的应用,其产量约占工程塑料总产量的三分之一。
目前市场上PP-PA合金材料应用领域比较广。但其机械强度欠佳,市场推广受到限制。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种机械强度优异的PP-PA合金及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种PP-PA合金,包括以下重量份原料:PP 40-50份、PA30-40份、二氧化钼5-10份、凹凸棒石烯微片1-5份、碳酸钙晶须1-5份、水滑石1-3份、硅烷偶联剂1-5份、增韧剂1-5份、凹凸棒石5-10份、相容剂1-3份。
进一步,包括以下重量份原料:PP 40份、PA 30份、二氧化钼5份、凹凸棒石烯微片1份、碳酸钙晶须1份、水滑石1份、硅烷偶联剂1份、增韧剂1份、凹凸棒石5份、相容剂1份。
进一步,包括以下重量份原料:PP 50份、PA 40份、二氧化钼10份、凹凸棒石烯微片5份、碳酸钙晶须5份、水滑石3份、硅烷偶联剂5份、增韧剂5份、凹凸棒石10份、相容剂3份。
进一步,包括以下重量份原料:PP 45份、PA 35份、二氧化钼8份、凹凸棒石烯微片3份、碳酸钙晶须3份、水滑石2份、硅烷偶联剂3份、增韧剂3份、凹凸棒石8份、相容剂2份。
一种PP-PA合金的制备方法,包括以下步骤:
将PP、PA、二氧化钼、凹凸棒石烯微片、碳酸钙晶须、水滑石、硅烷偶联剂、增韧剂、凹凸棒石、相容剂均匀混合,经过双螺杆挤出机挤出,得到PP-PA合金;
其中,双螺杆挤出机的一区温度为170-190℃,二区温度为190-210℃,三区温度为200-230℃,四区温度为250-300℃,五区温度为250-300℃,六区温度为250-300℃,七区温度为250-300℃,八区温度为230-250℃,九区温度为230-250℃,机头温度为230-250℃。
进一步,所述二氧化钼、凹凸棒石烯微片、碳酸钙晶须、水滑石、凹凸棒石为1500-1800目。
进一步,所述双螺杆挤出机转速控制在200-300rpm。
进一步,所述增韧剂为聚烯烃弹性体接枝马来酸酐化合物。
进一步,所述相容剂为含有丙烯酸酯官能团的接枝化合物或含有丙烯酸酯官能团化合物的共聚物。
本发明的有益效果是:本发明方法制备得到的PP-PA合金具有使用安全、抗冲击性强、韧性好等特点,加工成本低,制备工艺简单,适合大规模的工业化生产。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
将PP 40份、PA 30份、二氧化钼5份、凹凸棒石烯微片1份、碳酸钙晶须1份、水滑石1份、硅烷偶联剂1份、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐化合物1份、凹凸棒石5份、含有丙烯酸酯官能团的接枝化合物1份均匀混合,经过双螺杆挤出机挤出,得到PP-PA合金;所述二氧化钼、凹凸棒石烯微片、碳酸钙晶须、水滑石、凹凸棒石为1500目,其中,双螺杆挤出机转速控制在200rpm,一区温度为170℃,二区温度为190℃,三区温度为200℃,四区温度为250℃,五区温度为250℃,六区温度为250℃,七区温度为250℃,八区温度为230℃,九区温度为230℃,机头温度为230℃。
实施例2
将PP 45份、PA 35份、二氧化钼8份、凹凸棒石烯微片3份、碳酸钙晶须3份、水滑石2份、硅烷偶联剂3份、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐化合物3份、凹凸棒石8份、含有丙烯酸酯官能团化合物的共聚物2份均匀混合,经过双螺杆挤出机挤出,得到PP-PA合金;所述二氧化钼、凹凸棒石烯微片、碳酸钙晶须、水滑石、凹凸棒石为1700目,双螺杆挤出机转速控制在250rpm,一区温度为180℃,二区温度为200℃,三区温度为220℃,四区温度为280℃,五区温度为280℃,六区温度为280℃,七区温度为280℃,八区温度为240℃,九区温度为240℃,机头温度为240℃。
实施例3
将PP 50份、PA 40份、二氧化钼10份、凹凸棒石烯微片5份、碳酸钙晶须5份、水滑石3份、硅烷偶联剂5份、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐化合物5份、凹凸棒石10份、含有丙烯酸酯官能团化合物的共聚物3份均匀混合,经过双螺杆挤出机挤出,得到PP-PA合金;所述二氧化钼、凹凸棒石烯微片、碳酸钙晶须、水滑石、凹凸棒石为1800目,其中,双螺杆挤出机转速控制在300rpm,一区温度为190℃,二区温度为210℃,三区温度为230℃,四区温度为300℃,五区温度为300℃,六区温度为300℃,七区温度为300℃,八区温度为250℃,九区温度为250℃,机头温度为250℃。
对比例1
将PP 30份、PA 20份、二氧化钼3份、凹凸棒石烯微片0.5份、碳酸钙晶须0.5份、水滑石0.5份、硅烷偶联剂0.5份、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐化合物0.5份、凹凸棒石2份、含有丙烯酸酯官能团的接枝化合物0.5份均匀混合,经过双螺杆挤出机挤出,得到PP-PA合金;所述二氧化钼、凹凸棒石烯微片、碳酸钙晶须、水滑石、凹凸棒石为1000目,其中,双螺杆挤出机转速控制在100rpm,一区温度为150℃,二区温度为180℃,三区温度为180℃,四区温度为220℃,五区温度为220℃,六区温度为220℃,七区温度为220℃,八区温度为210℃,九区温度为210℃,机头温度为210℃。
对比例2
将PP 60份、PA 50份、二氧化钼20份、凹凸棒石烯微片8份、碳酸钙晶须8份、水滑石5份、硅烷偶联剂10份、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐化合物10份、凹凸棒石12份、含有丙烯酸酯官能团化合物的共聚物10份均匀混合,经过双螺杆挤出机挤出,得到PP-PA合金;所述二氧化钼、凹凸棒石烯微片、碳酸钙晶须、水滑石、凹凸棒石为2000目,其中,双螺杆挤出机转速控制在400rpm,一区温度为200℃,二区温度为220℃,三区温度为250℃,四区温度为300℃,五区温度为300℃,六区温度为300℃,七区温度为300℃,八区温度为250℃,九区温度为250℃,机头温度为250℃。
各实施例产品性能检测如下表一所示:
表一
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。