一种耐低温PA6材料及其制备方法与流程

本发明涉及尼龙材料，特别是涉及一种耐低温pa6材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚酰胺俗称尼龙(nylon)，英文名称polyamide(简称pa)，是分子主链上含有重复酰胺基团-[nhco]-的热塑性树脂总称。尼龙作为一种通用型工程塑料，具有较高的抗弯强度、拉伸强度、耐磨、耐腐蚀、自润滑性，其加工流动性好，被广泛应用于汽车、电子电器、家电等领域。目前应用最多的品种是pa6和pa66，但由于尼龙材料冲击性能较差，其应用会受到一定限制，无法满足汽车、电子、机械等行业对材料高韧性的需求。因此，通常采用尼龙增韧剂来改善尼龙性能，而目前最通用的尼龙增韧剂均为马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体，即马来酸酐接枝的poe和epdm，此类增韧剂对于常温增韧效果较好，但是低温增韧效果不佳，无法满足极寒天气中的应用。

2、专利申请cn110423464a公开了一种汽车仪表板用pa6复合材料及其制备方法，其公开的pa6复合材料包括pa6、段切扁平玻璃纤维、润滑剂、综合改性剂、抗氧剂、黑色母粒和增韧剂。该专利申请主要是通过段切扁平玻璃纤维改进pa材料的流动性和力学性能，但其提供的pa6复合材料仅能满足常温下的增韧效果，无法满足极寒天气(低于-20℃)下的应用需求。

3、专利申请cn112480661a公开了一种耐高温耐水解改性聚酰胺管路材料及其制备方法，其公开的耐高温耐水解改性聚酰胺管路材料包括中高粘尼龙树脂、增韧增塑剂、热稳定剂、抗水解剂、炭黑母粒和润滑剂。该专利申请主要是通过添加剂对尼龙树脂进行改性，使得制备得到的产品具有良好的长期耐高温性能、耐水解性、挤出稳定性及柔韧性，适用于新能源汽车电池冷却系统管路、发动机冷却系统冷却液的输送管路及卡车尿素溶液的输送管路材料。该专利申请提供的聚酰胺材料的弯曲模量为400～600mpa，刚性较弱，实际应用中综合性能不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐低温pa6材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种耐低温pa6材料，包括以下重量份数的组分：73～83份pa6，17～25份增韧剂，0.1～0.3份抗氧剂，0～3份耐低温改性剂，0.5～1份黑色母粒；优选73.8～81.8份pa6。

4、作为本发明的进一步方案，所述pa6选自粘度系数为2.4cp～2.8cp的中粘度尼龙材料或粘度系数高于2.8cp、低于3.2cp的高粘度尼龙材料。

5、作为本发明的进一步方案，所述增韧剂为乙烯、丙烯酸酯和马来酸酐三元共聚物(eaem三元共聚物)，增韧剂用于改善材料的韧性，提高材料稳定性。

6、作为本发明的进一步方案，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫酯类抗氧剂、亚磷酸酯复合抗氧剂中的一种或任意多种的混合物。

7、优选的，所述酚类抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264中的任意一种；所述胺类抗氧剂选自抗氧剂1098、抗氧剂420中的任意一种；所述硫酯类抗氧剂选自硫代二丙酸醋、dstp中的任意一种。

8、优选的，所述亚磷酸酯复合抗氧剂为主氧化剂与辅助氧化剂复合所得抗氧剂，所述主氧化剂为dpdp、tpp、抗氧剂168中的任意一种，所述辅助氧化剂为上述任意一种所述酚类抗氧剂或胺类抗氧剂抗氧剂复合的抗氧剂，所述亚磷酸酯复合抗氧剂包括但不限于复合抗氧化剂b215、b225。

9、作为本发明的进一步方案，所述耐低温改性剂选自有机硅氧烷、聚硅氧烷、低温硫化有机硅橡胶(ltv)中的任意一种。

10、作为本发明的进一步方案，所述黑色母粒为炭黑含量40～55％的母粒，所述炭黑均匀分散于载体和分散剂中，再经挤出、造粒得到所述黑色母粒，所述载体为pa6，所述分散剂选用低分子聚乙烯蜡(lpe)。

11、本发明还提供了一种上述耐低温pa6材料的制备方法，具体包括如下步骤：

12、s1、按照设定重量份数称取pa6、增韧剂、抗氧剂、耐低温改性剂和黑色母粒，并将其投入高速混合机中，混合10～20min，得到预混料；

13、s2、将步骤s1得到的预混料送入双螺杆挤出机中混炼，熔融挤出，再经拉条、冷却、切粒得到目标耐低温pa6材料。

14、作为本发明的进一步方案，步骤s2中，所述螺杆挤出机的各区温度为240～270℃，螺杆转速为250～600r/min。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明提供的制备方法步骤简单，工艺难度低，便于操作。本发明采用增韧剂和抗低温改性剂对pa6进行性能改性，制备出一种在常温、-20℃、-40℃低温下均具备优异韧性的pa6材料，且在改善韧性性能的同时，保持了材料的刚性，较现有技术的改进手段能够制备得到综合性能优异的pa6材料。

技术特征：

1.一种耐低温pa6材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：73～83份pa6，17～25份增韧剂，0.1～0.3份抗氧剂，0～3份耐低温改性剂，0.5～1份黑色母粒。

2.根据权利要求1所述的一种耐低温pa6材料，其特征在于，所述pa6选自粘度系数为2.4～3.2cp的中粘或高粘尼龙材料。

3.根据权利要求1所述的一种耐低温pa6材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯、丙烯酸酯和马来酸酐三元共聚物。

4.根据权利要求1所述的一种耐低温pa6材料，其特征在于，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫酯类抗氧剂、亚磷酸酯复合抗氧剂中的一种或任意多种的混合物。

5.根据权利要求4所述的一种耐低温pa6材料，其特征在于，所述酚类抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264中的任意一种；所述胺类抗氧剂选自抗氧剂1098、抗氧剂420中的任意一种；所述硫酯类抗氧剂选自硫代二丙酸醋、dstp中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的一种耐低温pa6材料，其特征在于，所述亚磷酸酯复合抗氧剂为主氧化剂与辅助氧化剂复合所得抗氧剂，所述主氧化剂为dpdp、tpp、抗氧剂168中的任意一种，所述辅助氧化剂为上述任意一种所述酚类抗氧剂或胺类抗氧剂抗氧剂复合的抗氧剂。

7.根据权利要求1所述的一种耐低温pa6材料，其特征在于，所述耐低温改性剂选自有机硅氧烷、聚硅氧烷、低温硫化有机硅橡胶中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种耐低温pa6材料，其特征在于，所述黑色母粒为为炭黑含量40～55％的色母粒。

9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的耐低温pa6材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种耐低温pa6材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述螺杆挤出机的各区温度为240～270℃，螺杆转速为250～600r/min。

技术总结
本发明涉及尼龙材料技术领域，特别是涉及一种耐低温PA6材料及其制备方法，所述耐低温PA6材料包括以下重量份数的组分：73～83份PA6，17～25份增韧剂，0.1～0.3份抗氧剂，0～3份耐低温改性剂，0.5～1份黑色母粒。本发明采用增韧剂和抗低温改性剂对PA6进行性能改性，制备出一种在常温、‑20℃、‑40℃低温下均具备优异韧性的PA6材料，且本申请提供的PA6材料在改善韧性性能的同时，保持了材料的刚性，较现有技术的改进手段能够制备得到综合性能优异的PA6材料。

技术研发人员：徐祥,王彬,田明亮,李维旋
受保护的技术使用者：苏州旭光聚合物有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12