CN102108209A - 耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物及其制备方法，该组合物包括以下组分及含量(wt％)：尼龙66切片40-75、玻璃纤维10-30、玻璃微珠10-30、抗静电剂1-5、相容剂0.1-10、抗氧剂0.1-1、润滑剂0.1-1，将除了玻璃纤维之外的其它原料置于高混机中，得到的混合物料与玻璃纤维导入螺杆机中，挤出造粒，得到产品。与现有技术相比，本发明具有优异的尺寸稳定性，良好的耐翘曲变形能力，同时具有良好的抗静电效果，以满足在尺寸要求相对较高的产品中的使用，可用于纺织机械和矿山机械，以及各种电子电器、电动工具以及汽车领域。

Description

耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种尼龙66组合物及其制备方法，尤其是涉及一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物及其制备方法。

背景技术

尼龙66是一种分子结构内含6个对称亚甲基的均匀热塑性高分子聚合物，具有高强度、耐磨、耐溶剂、自润滑性好和使用温度范围广等优点，是用途最广的工程塑料之一，广泛应用于各种电子电气设备和家电产品。

随着我国电子电气工业的迅速发展，基础建设的大力投入，对于尺寸稳定性的增强工程材料的需求日益增长。如低压真空接触器、断路器、低压开关、薄壁电子电气元件、电动工具壳体等都需要具有很好的综合力学性能、耐翘曲变形尺寸稳定的工程塑料，而其中以聚酰胺材料的用量最大。单一的玻璃纤维增强PA66具有优异的综合性能，但玻璃纤维本身的纤维状态决定了它取向是各向异性，这导致PA66材料在注塑成制品的结晶过程中各向的收缩不一致，使最终产品会出现翘曲变形的现象，直接影响了它的使用情况。另外，在纺织和矿山机械领域，往往会产生一定的静电荷，最终导致各种事故的发生，而尼龙塑料本身并不具备防静电的效果，属于绝缘体，会使静电荷产生聚集。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有很好的耐翘曲变形性和抗静电性能，可用于纺织机械和矿山机械，以及各种电子电器、电动工具以及汽车领域的耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及含量(wt％)：

尼龙66切片    40-75；

玻璃纤维      10-30；

玻璃微珠      10-30；

抗静电剂        1-5；

相容剂       0.1-10；

抗氧剂        0.1-1；

润滑剂        0.1-1。

所述的尼龙66切片的相对粘度为2.4-3.4Pa·S，胺基含量为30-90meq/kg，端羧基含量为30-85meq/kg。

所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，单丝直径为13um，表面经硅烷偶联剂处理。

所述的玻璃微珠粒径为10-50um，表面经硅烷偶联剂处理，具有耐化学品性，在取向上呈各向同性。

所述的抗静电剂为非离子型表面活性剂，包括环氧乙烷加成物，为白色或浅黄色颗粒及粉末，胺值为60-80mgKOH/g。

所述的相容剂为聚丙烯或三元乙丙橡胶接枝不饱和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，包括PP-g-MAH，其熔融指数为0.5-150g/10min，接枝率为0.5-1％。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，包括市售抗氧剂1098，也可以为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配，包括为市售抗氧剂1098与市售抗氧剂168按重量比为1∶1的复配物。

所述的润滑剂为高分子量聚硅氧烷。

一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及含量(wt％)准备原料：

尼龙66切片  40-75，

玻璃纤维    10-30，

玻璃微珠    10-30，

抗静电剂      1-5，

相容剂       0.1-10，

抗氧剂        0.1-1，

润滑剂        0.1-1；

(2)将除了玻璃纤维之外的其它原料置于高混机中，混合2-5min，得到混合物料；

(3)将混合物料与玻璃纤维导入螺杆机中，控制螺杆转速为180-600rpm，温度为240-280℃，进行挤出造粒，得到产品。

与现有技术相比，本发明优点是通过复合增强提高聚酰胺66的抗静电性能和耐翘曲变形性能，具有优异的尺寸稳定性，良好的耐翘曲变形能力，同时具有良好的抗静电效果，以满足在尺寸要求相对较高的产品中的使用，可用于纺织机械和矿山机械，以及各种电子电器、电动工具以及汽车领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及含量(wt％)准备原料：52％尼龙66切片、20％无碱玻璃纤维、20％玻璃微珠、4％相容剂、0.5％抗氧剂、0.5％润滑剂、3％抗静电剂。其中尼龙66切片的相对粘度为2.8Pa·S，胺基含量为60meq/kg，端羧基含量为45meq/kg，无碱玻璃纤维，单丝直径为13um，表面经硅烷偶联剂KH550处理，玻璃微珠粒径为30um，表面经硅烷偶联剂KH550处理，具有耐化学品性，在取向上呈各向同性，相容剂为PP-g-MAH，其熔融指数为50g/10min，接枝率为0.5％，抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按重量比为1∶1的复配物，润滑剂为硅酮粉，抗静电剂为环氧乙烷加成物，呈白色粉末，胺值为70mgKOH/g。

(2)将除了无碱玻璃纤维之外的其它原料置于高混机中，混合4min，得到混合物料；

(3)将混合物料与无碱玻璃纤维导入螺杆机中，控制螺杆转速为450rpm，温度为270℃，进行挤出造粒，得到产品。

实施例2

一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及含量(wt％)准备原料：51％尼龙66切片、30％无碱玻璃纤维、10％玻璃微珠、5％相容剂、0.5％抗氧剂、0.5％润滑剂、3％抗静电剂。其中尼龙66切片的相对粘度为2.8Pa·S，胺基含量为60meq/kg，端羧基含量为45meq/kg，无碱玻璃纤维，单丝直径为13um，表面经硅烷偶联剂KH550处理，玻璃微珠粒径为30um，表面经硅烷偶联剂KH550处理，具有耐化学品性，在取向上呈各向同性，相容剂为PP-g-MAH，其熔融指数为50g/10min，接枝率为0.5％，抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按重量比为1∶1的复配物，润滑剂为硅酮粉，抗静电剂为环氧乙烷加成物，呈白色粉末，胺值为70mgKOH/g。

(2)将除了无碱玻璃纤维之外的其它原料置于高混机中，混合4min，得到混合物料；

(3)将混合物料与无碱玻璃纤维导入螺杆机中，控制螺杆转速为450rpm，温度为270℃，进行挤出造粒，得到产品。

尼龙66自身的耐热和力学性能不能完全满足其在电器件上的应用，玻璃纤维的加入可显著地提高聚酰胺的综合力学性能和热性能，使材料能达到工程级应用。相容剂的加入可提高聚合物和玻璃纤维以及高龄土的粘合能力，使各相能获得更好的分散效果，发挥更好的协同作用。玻璃微珠提高材料的尺寸稳定性，同时赋予材料良好的机械性能和加工性。抗氧剂使尼龙66在加工过程中具有良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。润滑剂可提高加工性能和材料的外观性能。抗静电剂赋予尼龙材料具有一定的导电性能。采用尼龙66作为基体树脂，制备出一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，解决了单一的玻璃纤维对PA66材料在尺寸上的不稳定性。

对实施例1和实施例2所得的一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物进行测试，机械性能测试依据ASTM标准，其测试的性能对比如表1所示。

表1

项目	实施例1	实施例2
			拉伸强度MPa	145.6	155.3
弯曲强度Mpa	190.8	198.6
			弯曲模量Mpa	9300	9875
冲击强度J/M	70	82
			表面电阻Ω	1010	1010

实施例3

(1)按照以下组分及含量(wt％)准备原料：40％尼龙66切片、18％无碱玻璃纤维、30％玻璃微珠、1.8％抗静电剂、10％相容剂、0.1％抗氧剂、0.1％润滑剂。其中尼龙66切片的相对粘度为2.4Pa·S，胺基含量为30meq/kg，端羧基含量为30meq/kg，无碱玻璃纤维，单丝直径为13um，表面经硅烷偶联剂KH550处理，玻璃微珠粒径为10um，表面经硅烷偶联剂KH550处理，具有耐化学品性，在取向上呈各向同性，相容剂为三元乙丙橡胶接枝甲基丙烯酸酸的接枝聚合的低聚物，其熔融指数为150g/10min，接枝率为1％，抗氧剂为抗氧剂1098，润滑剂为硅酮粉，抗静电剂为环氧乙烷加成物，呈浅黄色粉末，胺值为60mgKOH/g。

(2)将除了无碱玻璃纤维之外的其它原料置于高混机中，混合2min，得到混合物料；

(3)将混合物料与无碱玻璃纤维导入螺杆机中，控制螺杆转速为180rpm，温度为240℃，进行挤出造粒，得到产品。

实施例4

(1)按照以下组分及含量(wt％)准备原料：75％尼龙66切片、10％无碱玻璃纤维、10％玻璃微珠、1％抗静电剂、2％相容剂、1％抗氧剂、1％润滑剂。其中尼龙66切片的相对粘度为3.4Pa·S，胺基含量为90meq/kg，端羧基含量为90meq/kg，无碱玻璃纤维，单丝直径为13um，表面经硅烷偶联剂KH570处理，玻璃微珠粒径为50um，表面经硅烷偶联剂KH550处理，具有耐化学品性，在取向上呈各向同性，相容剂为聚丙烯接枝丙烯酸酐的接枝聚合的低聚物，其熔融指数为0.5g/10min，接枝率为0.5％，抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按重量比为1∶1的复配物，润滑剂为硅酮粉，抗静电剂为环氧乙烷加成物，呈白色颗粒，胺值为80mgKOH/g。

(2)将除了无碱玻璃纤维之外的其它原料置于高混机中，混合5min，得到混合物料；

(3)将混合物料与无碱玻璃纤维导入螺杆机中，控制螺杆转速为600rpm，温度为240℃，进行挤出造粒，得到产品。

实施例5

(1)按照以下组分及含量(wt％)准备原料：65％尼龙66切片、15％无碱玻璃纤维、16％玻璃微珠、3％抗静电剂、0.1％相容剂、0.5％抗氧剂、0.4％润滑剂。其中尼龙66切片的相对粘度为2.5Pa·S，胺基含量为70meq/kg，端羧基含量为45meq/kg，无碱玻璃纤维，单丝直径为13um，表面经硅烷偶联剂KH550处理，玻璃微珠粒径为20um，表面经硅烷偶联剂KH570处理，具有耐化学品性，在取向上呈各向同性，相容剂为PP-g-MAH，其熔融指数为50g/10min，接枝率为0.5％，抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按重量比为1∶1的复配物，润滑剂为硅酮粉，抗静电剂为环氧乙烷加成物，呈白色粉末，胺值为70mgKOH/g。

(2)将除了无碱玻璃纤维之外的其它原料置于高混机中，混合3min，得到混合物料；

(3)将混合物料与无碱玻璃纤维导入螺杆机中，控制螺杆转速为500rpm，温度为260℃，进行挤出造粒，得到产品。

Claims (9)

1.一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及含量(wt％)：

尼龙66切片   40-75；

玻璃纤维     10-30；

玻璃微珠     10-30；

抗静电剂       1-5；

相容剂      0.1-10；

抗氧剂       0.1-1；

润滑剂       0.1-1。

2.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，所述的尼龙66切片的相对粘度为2.4-3.4Pa·S，胺基含量为30-90meq/kg，端羧基含量为30-85meq/kg。

3.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，单丝直径为13um，表面经硅烷偶联剂处理。

4.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，所述的玻璃微珠粒径为10-50um，表面经硅烷偶联剂处理，具有耐化学品性，在取向上呈各向同性。

5.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，所述的抗静电剂为非离子型表面活性剂，包括环氧乙烷加成物，为白色或浅黄色颗粒及粉末，胺值为60-80mgKOH/g。

6.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，所述的相容剂为聚丙烯或三元乙丙橡胶接枝不饱和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，包括PP-g-MAH，其熔融指数为0.5-150g/10min，接枝率为0.5-1％。

7.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，包括市售抗氧剂1098，也可以为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配，包括为市售抗氧剂1098与市售抗氧剂168按重量比为1∶1的复配物。

8.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物，其特征在于，所述的润滑剂为高分子量聚硅氧烷。

9.一种耐翘曲变形的抗静电增强尼龙66组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及含量(wt％)准备原料：

尼龙66切片    40-75，

玻璃纤维      10-30，

玻璃微珠      10-30，

抗静电剂        1-5，

相容剂       0.1-10，

抗氧剂        0.1-1，

润滑剂        0.1-1；

(2)将除了玻璃纤维之外的其它原料置于高混机中，混合2-5min，得到混合物料；

(3)将混合物料与玻璃纤维导入螺杆机中，控制螺杆转速为180-600rpm，温度为240-280℃，进行挤出造粒，得到产品。