CN101760017A - 煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及聚酰胺组合物领域，特别涉及一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，它由以下质量配比的原料制成：尼龙66切片30～60％，玻璃纤维25～40％，相容剂5～20％，红磷阻燃剂5～20％，抗静电剂0.5～2％，润滑剂0.5～1.5％，抗氧剂0.2～1.0％，其制备方法包括以下步骤：1、称取上述所述原料；2、除玻璃纤维外，将其他原料放入高混机中混合；3、然后将混合的原料加入玻璃纤维放入双螺杆挤出机内，挤出造粒。本发明的有益效果是：很好解决了现有技术中抗静电、阻燃，同时使用效果不好的缺点，使其物品阻燃效果好，并且抗静电，对产品其它物性指标影响不大。

Description

煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料

技术领域

本发明涉及聚酰胺组合物领域，特别涉及一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，该组合物材料抗静电阻燃塑料主要用于生产煤矿井下输送带托辊。

背景技术

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。包括脂肪族PA，脂肪-芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。

尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位，尼龙是聚酰胺纤维(锦纶)是一种说法.可制成长纤或短纤。

尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯(Carothers)及其领导下的一个科研小组研制出来的，是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，它的合成是合成纤维工业的重大突破，同时也是高分子化学的一个重要里程碑。

尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66，占绝对主导地位。尼龙66切片是一种热塑性高分子聚合物，具有强度高、耐磨、耐溶剂、自润滑性好和使用温度范围广等优点，是用途比较广泛的工程塑料之一。但也存在吸水率高，热变形温度低，模量低的缺点，限制了其应用。通常采用填充改性的方法来改善其尺寸稳定性和提高刚度，如使用玻璃纤维、碳纤维、高岭土、滑石等无机物填充尼龙66可以提高材料的强度、模量、耐热性，但同时导致了材料强度特别是冲击韧性下降，而且由于无机物的填充量很大，使得复合材料的比重大幅度提高。

现在所用的煤矿井下输送带托辊，采用尼龙66为基料，抗静电、阻燃，同时使用时效果不好。

发明内容

本发明的目的就是根据现有技术，而提供一种不仅阻燃效果好，抗静电，并且产品物性指标都符合要求的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，它含有尼龙66切片、玻璃纤维、润滑剂、抗氧剂，特点在于其还含有红磷阻燃剂、抗静电剂，且各组分的质量百分比为：

尼龙66切片            30～60％

玻璃纤维              25～40％

相容剂                5～20％

红磷阻燃剂            5～20％

抗静电剂              0.5～2％

润滑剂                0.5～1.5％

抗氧剂                0.2～1.0％

其制备方法包括以下步骤：

第一步：按上述质量配比称取上述所述原料；

第二步：除玻璃纤维外，将其他原料放入高混机中混合2～3分钟；

第三步：然后将混合的原料加入玻璃纤维放入双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机工作时的螺杆转速为200～360转/分，温度为200～300℃，挤出造粒。

本发明的技术方案可以是这样实现的：一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，所述的尼龙66切片的相对粘度为2.3～3.8。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，所述的玻璃纤维为其表面经硅烷偶联剂-KH560处理过的无碱玻璃纤维。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，所述的相容剂为POE接枝。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，所述的抗氧剂为1098或168或1010。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，所述的抗静电剂为非离子型抗静电剂。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，所述的非离子型抗静电剂为乙氧基化烷基胺。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，所述的润滑剂为硬脂酸金属皂类或脂肪酸酰胺类；所述的硬脂酸金属皂类为硬脂酸钡或硬脂酸钙；所述的脂肪酸酰胺类为TAF或EBS。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，制备方法中所述的双螺杆挤出机工作时的螺杆转速为170～360转/分，温度为150～300℃。

玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂KH560处理过，，可提高组合物中尼龙66树脂的相容性，极大地提高尼龙树脂的强度和尺寸稳定性。

乙烯-α-共聚物(POE)是一种新型的聚烯烃弹性体材料，对POE进行接枝改性改善了它与极性高聚物间的界面亲和性。

红磷阻燃剂是制好的红磷母粒，它低烟、阻燃效率高，无粉尘污染，加工性能优异，低密度，热稳定好，产品物理性能下降少，加工过程中不起霜，不迁移，不腐蚀模具，特别是产品具有高耐漏电痕迹指数(CTI)。

加入了抗静电剂-乙氧基化烷基胺后，所得产品耐热性良好，且不影响制品的透明性，抗静电效果良好，可使表面电阻达到10⁸Ω，也可以把抗静电剂与抗氧剂复配使用。

抗氧剂可提高尼龙加工稳定性，避免色泽，性能发生改变，可以是168、1098、1010。抗氧剂1098，化学名称：N，N-双[3-(3，5)-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酰乙二胺，分子式：C₄₀H₆₄O₄N₂，分子量：636.96，理化性质：溶于甲醇和氯仿，微溶于甲苯，几乎不溶于水，挥发性低，不污染、耐抽出，无毒性。化学指标：外观为白色或类白色，结晶固体粉末，主含量≥99％，熔点：155～160℃，灰份≤0.1％，挥发份≤0.3％；特性和用途：抗氧剂1098为酚类高性能通用抗氧剂，不污染、不变色、耐抽出、耐热氧化、耐萃取、无毒性，主要用于尼龙6、尼龙66、聚乙烯、聚丙烯聚酰胺、聚苯乙烯、ABS树脂、聚氨酯以及橡胶等聚合物中，也可与辅助抗氧剂配合使用提高抗氧性能。

抗氧剂168，化学名称：三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，分子式为C₄₂H₆₃O₃P，溶于二氯甲烷、氯仿、甲苯、苯，微溶于丙酮，几乎不溶于水和甲醇，纯净物含量≥99％，外观为白色自由流动的粉末，无气味，熔程为：183～186℃，密度：1.03g/cm³，堆积密度：0.48～0.57g/cm³，闪点：257℃，燃点：380℃，PH值：6，无毒、不易燃、不易爆、不腐蚀、贮存稳定性好。它是性能良好的抗氧化剂，广泛应用于聚乙烯，聚丙烯，聚甲醛，ABS树脂，PS树脂，PVC，工程塑料，接著剂，橡胶及石油产品等。在产品聚合、制成或最终使用阶段均可以添加。

抗氧剂1010为一种多元受阻酚型抗氧剂，与大多数聚合物具有很好的相容性。有良好的防止光和热引起的变色作用。广泛用于PE、PP、PS、聚酰胺、聚甲醛、ABS树脂、PVC、合成橡胶等高分子材料中。也用来防止油脂和涂料的热氧老化。化学名：四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯，白色粉末，无臭，相对分子质量1177.65，熔点119～123℃，溶于苯、丙酮、氯仿，微溶于乙醇，不溶于水。无污染，不着色，挥发性小，耐水抽提，贮存稳定性好。

润滑剂为硬脂酸金属皂类或脂肪酸酰胺类，润滑剂起到防止玻璃纤维外露的作用。高级脂肪酸的金属盐类(俗称金属皂)，是常用润滑剂中的一种。除具有润滑作用外，还是PVC用热稳定剂。对于某一种金属的皂化物，所结合的脂肪酸的碳链越长，其润滑性越好。常用的有硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钡等，其中硬脂酸铅的润滑性最好。

TAF是一种全新结构的酰胺类产品，尤其适用于PA、PBT等树脂，特别是在玻纤增强改性中更表现出其好的相熔性，润滑性优异和对玻纤的包覆性(防外露)和表面光亮性。白色或淡黄色颗粒及粉末状，熔点≥135℃，加热减量≤0.5％(WT)，色泽≤5.0(Gardner)，酸值≤15.0koh mg/g，总胺值≤10.0koh mg/g，热失重(％WT)250℃≤1.8，300℃≤4.2，344℃≤5.5。

乙烯基双硬脂酰胺，亦称乙撑双硬脂酰胺(EBS)。别名：亚乙基二硬脂酰胺，化学名称：N，N′-己撑双硬脂酰胺，N，N-乙撑双硬脂酰胺，英文名称：N，N-Ethylene Bis-stearamide，化学式：C₃₈H₇₆N₂O₂，该化合物为硬而脆的白色高熔点蜡，其工业品为呈略带黄色的细小颗粒，无毒，对人体无副作用，常温下不溶于大多数溶剂，对酸碱和水介质稳定，能溶于热的氯化烃类和芳香烃类溶剂，其粉状物滑腻感较强，80℃以上对水具有可湿性。乙撑双硬脂酰胺，是最近几年发展起来的新型塑料润滑剂，广泛应用于PVC制品、ABS、高抗冲聚苯乙烯、聚烯烃、橡胶、塑料制品的成型加工中，它与传统的润滑剂如石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸盐等润滑剂相比，不但具有很好的外部润滑作用，而且具有很好的内部润滑作用，使得塑料成型加工中提高熔隔塑料的流动性和脱模性，从而提高了塑料加工的产量，降低了能耗，而且使制品获得了极高的表面光洁性、平滑性。本产品，由于在其分子结构中含有二个酰胺基-C-NH-，因而，该产品加入塑料后，使塑料制品具有较好的防静电性，使塑料制品不易“吸尘”着脏。这一宝贵的优良特性对用于家电和仪表外壳及众多的工程塑料制品尤其重要，作为润滑剂，该产品与其它润滑剂并用，有十分显著的协同效果。提高其它成份，如着色剂、填充剂在塑料中可分散性。

本发明的有益效果是：很好解决了现有技术中抗静电、阻燃，同时使用效果不好的缺点，使其物品阻燃效果好，并且抗静电，对产品其它物性指标影响不大。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明：

实施例1

取原料PA66切片45g(粘度为2.4)，玻璃纤维35g，POE接枝7g，红磷阻燃剂11g，乙氧基化烷基胺0.7g，抗氧剂为1098为0.7g，硬脂酸钙0.6g，除玻璃纤维外，将其他原料放入高混机混合3分钟，然后将混合的原料加入玻璃纤维放入双螺杆挤出机内，螺杆机转速为250转/分，加工温度为290℃，挤出造粒。

实施例2

取原料PA66切片45g(粘度为2.8)，玻璃纤维30g，POE接枝11g，红磷阻燃剂12g，乙氧基化烷基胺0.7g，抗氧剂为168为0.7g，硬脂酸钙0.6g，除玻璃纤维外，将其他原料放入高混机混合2.5分钟，然后将混合的原料加入玻璃纤维放入双螺杆挤出机内，螺杆机转速为260转/分，加工温度为270℃，挤出造粒。

实施例3

取原料PA66切片40g(粘度为3.0)，玻璃纤维35g，POE接枝18g，红磷阻燃剂5g，乙氧基化烷基胺0.9g，抗氧剂为1010为0.6g，硬脂酸钙0.5g，除玻璃纤维外，将其他原料放入高混机混合3分钟，然后将混合的原料加入玻璃纤维放入双螺杆挤出机内，螺杆机转速为350转/分，加工温度为280℃，挤出造粒。

实施例4

取原料PA66切片45.5g(粘度为3.6)，玻璃纤维25g，POE接枝5g，红磷阻燃剂20g，乙氧基化烷基胺2g，抗氧剂为1098为1g，硬脂酸钙1.5g，除玻璃纤维外，将其他原料放入高混机混合2分钟，然后将混合的原料加入玻璃纤维放入双螺杆挤出机内，螺杆机转速为320转/分，加工温度为265℃，挤出造粒。

上述实施例1～4中所述的玻璃纤维为其表面经硅烷偶联剂-KH560处理过的。

根据实施例1、实施例2、实施例3、实施例4制得样品1、样品2、样品3、样品4与南京立汉相同用途产品的性能对比如下表：

项目	样品1	样品2	样品3	样品4	南京立汉
						拉伸强度(Mpa)	145	140	140	135	135
弯曲强度(Mpa)	210	200	200	195	195
						抗弯模量(Mpa)	7500	7300	7500	7200	7200
缺口冲击强度(kJ/m2)	25	23	18	24	14
						燃烧性能UL94	V0	V0	V0	V0	HB
表面电阻率	1012	1012	1010	1010	108

从上表可以看出，本发明制得产品在燃烧性能和表明电阻率两种性能上要比南京立汉的同类产品性能优越。

Claims (9)

1.一种煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，它含有尼龙66切片、玻璃纤维、润滑剂、抗氧剂，其特征在于其还含有红磷阻燃剂、抗静电剂，且各组分的质量百分比为：

尼龙66切片    30～60％

玻璃纤维      25～40％

相容剂        5～20％

红磷阻燃剂    5～20％

抗静电剂      0.5～2％

润滑剂        0.5～1.5％

抗氧剂        0.2～1.0％

其制备方法包括以下步骤：

第一步：按上述质量配比称取上述所述原料；

第二步：除玻璃纤维外，将其他原料放入高混机中混合2～3分钟；

第三步：然后将混合的原料加入玻璃纤维放入双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机工作时的螺杆转速为200～360转/分，温度为200～300℃，挤出造粒。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，其特征在于：所述的尼龙66切片的相对粘度为2.3～3.8。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，其特征在于：所述的玻璃纤维为其表面经硅烷偶联剂-KH560处理过的无碱玻璃纤维。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，其特征在于：所述的相容剂为POE接枝。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，其特征在于：所述的抗氧剂为1098或168或1010。

6.根据权利要求1所述的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，其特征在于：所述的抗静电剂为非离子型抗静电剂。

7.根据权利要求6所述的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，其特征在于：所述的非离子型抗静电剂为乙氧基化烷基胺。

8.根据权利要求1所述的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸金属皂类或脂肪酸酰胺类。

9.根据权利要求8所述的煤矿井下输送带托辊抗静电阻燃塑料，其特征在于：所述的硬脂酸金属皂类为硬脂酸钡或硬脂酸钙；所述的脂肪酸酰胺类为TAF或EBS。