耐寒耐磨高附着力耐溶剂型改性聚己内酰胺复合材料及其制备方法与流程

1.本发明属于聚己内酰胺改性材料领域，具体涉及一种耐寒耐磨高附着力耐溶剂型改性聚己内酰胺复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.聚己内酰胺(俗称尼龙6)是一种应用广泛的工程塑料，具有优良的综合性能，但存在着耐低温冲击强度低、与金属附着力差等缺点，存在尼龙不锈钢嵌件易脱落，易受溶剂侵蚀等不利因素。目前市场上聚己内酰胺主要以改善耐低温或耐磨等单方面改进，对同时克服耐低温和耐磨矛盾以及提高与不锈钢金属附着力方面研究较少，因此通过改性得到耐寒耐磨高附着力改性聚己内酰胺是当今研究的重点。


技术实现要素：

3.本发明是为了解决如何保证材料耐寒性的同时材料的抗磨性不显著下降，耐寒、耐磨和提高附着力上获得平衡的问题而提出的，其目的是提供一种耐寒耐磨高附着力耐溶剂型改性聚己内酰胺复合材料及其制备方法。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种耐寒耐磨高附着力耐溶剂型改性聚己内酰胺复合材料，所述聚酰胺复合材料的组分及各组分的质量百分含量如下：
[0006][0007]
在上述技术方案中，所述聚己内酰胺树脂可以是常规粘度的聚己内酰胺，但是为了更好的保持产品的耐寒和耐磨性一般选择粘数≥200ml/g的聚己内酰胺树脂，优选粘数在230～240ml/g的聚己内酰胺树脂，例如3816br。
[0008]
在上述技术方案中，所述耐磨耐寒溶剂型增韧剂为尼龙弹性体、pa11、pa12、尼龙共聚物pa6/66中的任意一种或多种的混合物。尼龙弹性体，例如阿科玛系列产品，这种聚醚和聚酰胺的嵌段共聚物具有优异的耐低温和回弹性；pa11和pa12能够提供良好的耐低温冲击性能的同时提供极好的耐溶剂性；聚酰胺共聚物pa6/66，具有良好的耐低温性能且与聚己内酰胺相容性好，不仅能为产品提供良好的耐低温性和耐溶剂性，同时其耐磨性优异成本相对低廉。优选为pa6/66，例如c40l。
[0009]
在上述技术方案中，所述抗磨剂为聚四氟乙烯粉末、二硫化钼、超高分子量聚乙
烯、聚甲醛、填充物，例如玻璃纤维和矿粉等，为获得良好耐磨性的同时获得优异的耐低温性，优选为超高分子量聚乙烯市售产品。
[0010]
在上述技术方案中，所述相容剂的加入提高聚己内酰胺与抗磨剂超高分子量聚乙烯的相容性，避免因抗磨剂加入带来的耐寒性和附着力的负面影响，所述相容剂为马来酸酐接枝低密度聚乙烯ldpe-g-mah、醋酸乙烯酯eva、马来酸酐接枝醋酸乙烯酯eva-g-mah中的一种或多种的混合物，更优选eva-g-mah，最优选马来酸酐接枝率≥1％的eva-g-mah。
[0011]
在上述技术方案中，所述附着力促进剂的加入提高聚己内酰胺与奥氏体不锈钢的附着力，所述附着力促进剂为乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯马来酸酐共聚物或环氧官能团的共聚物，为避免材料过度反应带来交联风险从而引起附着力的降低，优选乙烯马来酸酐共聚物，例如e60-p。
[0012]
在上述技术方案中，所述助剂包括聚酰胺常用的抗氧剂和润滑剂，抗氧化剂为168和1098，润滑剂为硬脂酸锌等已知的常用于聚酰胺改性的助剂。
[0013]
一种耐寒耐磨高附着力耐溶剂型改性聚己内酰胺复合材料的制备方法，具体为：按预设比例将聚己内酰胺树脂、耐磨耐寒耐溶剂型增韧剂、抗磨剂、相容剂、附着力促进剂和其他助剂加入到φ73型双螺杆挤出机中熔融、挤出，挤出温度190℃～230℃，螺杆转速为100rpm～300rpm、切粒干燥即得。
[0014]
本发明的有益效果是：
[0015]
本发明提供了一种耐寒耐磨高附着力耐溶剂型改性聚己内酰胺复合材料及其制备方法，所制备的改性聚酰胺复合材料能够很好的耐受溶剂侵蚀，不仅具有耐寒性优异且耐溶剂性较佳的材料，同时产品的耐磨性能并未出现明显降低，且与奥氏体不锈钢能够强力附着。在-30℃仍能保持良好的冲击和耐磨性，经72h壬基酚聚氧乙烯醚水溶液浸泡后，无开裂且仍能保持较高的拉拔力。
具体实施方式
[0016]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面通过具体实施方式来进一步说明本发明耐寒耐磨高附着力耐溶剂型改性聚己内酰胺复合材料及其制备方法的技术方案。
[0017]
实施例1
[0018]
称取70.5份聚酰胺6(3816br)，20份增韧剂(c40l)，5份超高分子量聚乙烯(市售)，3份eva-g-mah(马来酸酐接枝率≥1％)，0.5份附着力促进剂(e60-p)，1份助剂。
[0019]
将上述组分置于高混机中混合均匀后，从主喂料口加入双螺杆挤出机内(挤出温度在190-230℃，螺杆转速为100～300rpm)，所得粒子在100℃的鼓风烘箱内烘干4小时后注塑成成型并进行相关测试。
[0020]
实施例1～3及对比例1～4所使用的助剂均相同，助剂为抗氧剂和润滑剂，抗氧化剂为168和1098复配，润滑剂为硬脂酸锌。
[0021]
实施例2
[0022]
按照实施例1的方法，分别采用表1中的不同组分配方，获得不同产品。
[0023]
实施例3
[0024]
按照实施例1的方法，分别采用表1中的不同组分配方，获得不同产品。
[0025]
对比例1
[0026]
按照实施例1的方法，分别采用表1中的不同组分配方，获得不同产品。
[0027]
对比例2
[0028]
按照实施例1的方法，分别采用表1中的不同组分配方，获得不同产品。
[0029]
对比例3
[0030]
按照实施例1的方法，分别采用表1中的不同组分配方，获得不同产品。
[0031]
对比例4
[0032]
按照实施例1的方法，分别采用表1中的不同组分配方，获得不同产品。
[0033]
对实施例1～3及对比例1～4的产品性能进行检测，具体检测方式：
[0034]
耐寒性：将60
×
60
×
2mm方片，在-30℃高低温试验箱中放置8h以上，在700mm高，1.5kg落球冲击测试，观察是否有开裂情况。
[0035]
耐磨性(磨损率)：参照gb/t3960-2016执行。
[0036]
耐溶剂性(溶剂浸泡后拉拔力保持率)：将制件恒温50℃的壬基酚聚氧乙烯醚水溶液(10％体积分数的水溶液)浸泡72h。
[0037]
附着力(拉拔力)：直径100mm
×
高30mm尼龙圆柱内嵌直径10mm
×
高100mm不锈钢嵌件，不锈钢两端有夹持结构，在23℃，50％湿度条件下，10mm/min的拉伸速率下测试嵌件拉力。
[0038]
表1实施例及对比例配方组成
[0039][0040][0041]
表2实施例&对比例产品性能对比
[0042][0043]
通过对比例1～4与实施例1的对比可以看出：
[0044]
对比例1未添加抗磨剂，其磨损量明显高于实施例1，虽然其耐磨性欠佳但其耐溶剂性和耐寒性均较为优异；
[0045]
对比例2未添加附着力促进剂，其与金属附着力不足，拉拔力明显降低；
[0046]
对比例3采用与实施例1不同的增韧剂，通过对比可见马来酸酐接枝poe不仅磨损量增加，耐磨性欠佳，且受溶剂性影响较大导致溶剂浸泡后拉拔力明显下降。
[0047]
对比例4未添加相容剂，不仅生产时难以加工且耐寒性与实施例1有明显降低。
[0048]
本发明提供了一种耐寒耐磨高附着力耐溶剂型改性聚己内酰胺复合材料及其制备方法，所制备的改性聚酰胺复合材料能够很好的耐受溶剂侵蚀，不仅具有耐寒性优异且耐溶剂性较佳的材料，同时产品的耐磨性能并未出现明显降低，且与奥氏体不锈钢能够强力附着，实现耐寒、耐磨和提高附着力上获得平衡；在-30℃仍能保持良好的冲击和耐磨性，经72h壬基酚聚氧乙烯醚水溶液浸泡后，无开裂且仍能保持较高的拉拔力。
[0049]
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。