本发明涉及高分子材料加工领域，具体是涉及一种低吸水率的改性pa6/pa12合金材料及制备方法。
背景技术：
聚酰胺的合成是高分子化学发展的一个重要里程碑，石油化学工业和其他工业的发展为尼龙工程塑料的发展，提供了丰富、价廉的原料和广阔的市场。尼龙主要用于汽车工业、电气电子工业、交通运输业、机械制造工业、电线电缆通讯业、薄膜及日常用品。在pa6加入30％的玻璃纤维，pa6的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度是未增强前的2.5倍，大大扩展了pa6材料的应用领域。
随着pa6产品的逐步发展，pa6产品在生活中的应用也越来越广阔，逐渐成为生活中不可或缺的重要工程塑料。但pa6产品的优缺点也越来越清晰，其中，pa6产品的吸水率和收缩率是一个不得不考虑的重要问题。中国发明专利(cn107266905a)公开了一种选择性激光烧结3d打印用pa12/pa6合金材料粉末及其制备方法；通过对pa12原材料与pa6原材料进行物理共混、挤出改性，有效降低材料的成本，同时又可以有效的提高材料的力学性能，增加打印制品的抗拉伸强度和抗弯曲强度，减小打印时产生的翘曲。中国发明专利(cn102732004a)公开了及一种高cti、低析出性阻燃pa6/pa12合金组合物及其制备方法，该发明的组合物具有高cti值、低阻燃剂析出性、无卤环保、综合性能均衡等优势，可以广泛应用于接触器、漏电保护器、断路器外壳等电子电器领域的产品。但已有的发明专利中均没有对pa6/pa12材料吸水率和尺寸稳定性有涉及和研究。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种低吸水率的改性pa6/pa12合金材料，该合金材料通过pa6与pa12复配合金的同时复配增韧体系和氧化镧进行复合材料的改性，使得复合材料达到现有pa6产品性能的同时，大大降低材料的吸水率。低吸水率pa6材料具有较低的收缩率，本发明通过纳米填充改性的方法，降低pa6产品的吸水率，从而改善了尼龙产品因吸水而产生的尺寸收缩问题(如水泵外壳、工具外壳，长时间运行后，因吸水导致尺寸变化，出现漏水、擦铁等异常)，具有广阔的市场前景和良好的社会经济效益，预计在未来几年内将成为主流的水泵产业相关原料，并在其他领域实现应用。
为达到本发明的目的，按重量份计，本发明低吸水率的改性pa6/pa12合金材料包含pa6树脂50-65份，pa12树脂5-10份，增韧剂3-10份，氧化镧0.1-1份，玻璃纤维5-35份，抗氧剂0.1-0.5份，润滑剂0.1-0.5份。
本发明中，所述pa6树脂是一种半透明或不透明乳白色pa6树脂粒子，粘度在2.7-2.8之间。
本发明中，所述pa12树脂是一种无定形聚酰胺树脂，结晶度在50％-65％之间，优选55-65％。
本发明中，所述增韧剂是一种马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
本发明中，所述氧化镧是一种纳米氧化镧，优选地，所述纳米氧化镧的平均粒径为40nm。
本发明中，所述玻璃纤维是一种耐水解的玻璃纤维，其直径为9-11微米。
本发明中，所述抗氧剂是受阻酚和亚磷酸酯复配体系。
本发明中，所述润滑剂是季戊四醇硬脂酸酯。
本发明还提供了一种上述低吸水率的改性pa6/pa12合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计称取pa6树脂50-65份，pa12树脂5-10份，增韧剂3-10份，氧化镧0.1-1份，玻璃纤维25-35份，抗氧剂0.1-0.5份，润滑剂0.1-0.5份；
(2)将pa6树脂和pa12树脂加入到高速搅拌机中，然后加入增韧剂、氧化镧、抗氧剂、润滑剂，然后常温下在高混机中搅拌均；玻璃纤维在挤出段工艺中的侧喂料形式加入；
(3)将经步骤(2)混和好的物料置于同向双螺杆挤出机中，经熔融塑化、挤出、冷却、切粒，得到聚丙烯复合材料；所用的双螺杆挤出机，螺杆直径40-65mm，螺杆的长径比为40：1，混合熔融温度设定为第一段220℃-240℃，第二段220℃-240℃，第三段220℃-240℃，第四段210℃-230℃，第五段220℃-225℃，第六段220℃-225℃，第七段220℃-225℃，第八段220℃-225℃，第九段220℃-225℃，第十段220℃-230℃,熔体温度230℃-250℃，机头温度240℃-250℃。
本发明相对于现有技术的优点和效果为：采用pa6/pa12合金体系，pa12具备良好的抗冲性能，更低的吸水率，再选用优质的耐水解短玻纤增强，使材料整体的物理性能有大幅度提升；马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的加入在相界面上起到了对水分隔绝的作用，使材料的吸水率降低；加入纳米氧化镧在pa6基体中能够起到异相成核的作用，缩短pa6的结晶时间，使pa6的结晶温度增加，晶体粒度的大小的分布变窄，更易于结晶，降低吸水率的同时，提高了材料的刚性。
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。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显只指单数形式。
而且，本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例
一种低吸水率的改性pa6/pa12合金材料，按重量份计包括以下组分：
按下面制备方法制备实施例1-4与对比例1-5的材料：
(1)将pa6和pa12树脂加入到高速搅拌机中，然后加入增韧剂、氧化镧、抗氧剂、润滑剂，然后常温下在高混机中搅拌均匀(具体加入的材料以表1为准，所述pa12树脂是一种无定形聚酰胺树脂，结晶度在55-65％之间)；
(2)将混和好的物料置于同向双螺杆挤出机中，玻璃纤维在挤出段工艺中的侧喂料形式加入，经熔融塑化、挤出、冷却、切粒,得到聚丙烯复合材料；所用的双螺杆挤出机，螺杆直径40-65mm，螺杆的长径比为40：1，混合熔融温度设定为第一段220℃-240℃、第二段220℃-240℃、第三段220℃-240℃、第四段210℃-230℃、第五段220℃-225℃，第六段220℃-225℃，第七段220℃-225℃，第八段220℃-225℃，第九段220℃-225℃，第十段220℃-230℃,熔体温度230℃-250℃，机头温度240℃-250℃。
表1实施例1-4和对比例1-5的材料具体配方(单位为公斤)
将实施例和对比例中得到的低吸水率的改性pa6/pa12合金材料在烘箱中120℃烘箱内干燥后进行注塑,注塑样条为样条,注塑温度如下：
下料段：240℃；第二段：245℃；第三段：245℃；喷嘴：250℃；
最后将注塑样条放于干燥器中进行状态调节：调节温度23℃,调节时间：24h；各实施例测试结果如下表2所示
表2各实施例和对比例材料性能测试结果
实施例1-4与对比例1-2的测试结果可看出：在玻纤增强pa6体系中加入pa12并复配增韧剂和纳米氧化镧，复合材料的冲击强度得到显著提升，平衡吸水率和收缩率均有下降。
实施例1-4与对比例3-4的测试结果可看出：pa6复配pa11和pa1012体系整体性能和平衡吸水率均没有pa6和pa12复配的效果好。
实施例1-4与对比例5的测试结果可看出：氧化镧的加入对本发明pa6/pa12合金材料的平衡吸水率有较大的改善。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。