CN102276977A - 一种高性能抗翘曲尼龙材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高性能抗翘曲尼龙材料及其制备方法，先将尼龙树脂在90℃的条件下鼓风干燥6～8小时，非晶材料在90℃的条件下干燥2～4小时，然后将干燥好的尼龙树脂、非晶材料连同的矿物质填料、增容剂、增韧剂、抗浮纤润滑剂、偶联剂、抗氧剂、成核剂的原料投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将在高速混合机中预混好的原料混合物放入双螺杆挤出机料斗中，把连续长纤维从侧喂料加入，与原料混合物一起进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装，如此制备的塑料，具有优越的机械性能，如力学强度高、韧性好、耐翘曲变形，适合用于手机外壳、笔记本电脑外壳等电子产品领域。
Description
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高性能抗翘曲尼龙材料及其制备方法。
背景技术：
尼龙树脂具有良好的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性、气体阻隔性、电绝缘性和成型加工性能，因而被广泛地应用于机械、汽车、电子电气、纺织、化工、航空、冶金等领域。
我国随着电子电器工业的发展，对于尺寸稳定性的增强工程塑料的需求日益增长，需要具有很好的综合力学性能、耐翘曲变形、尺寸稳定性好的工程塑料，而其中以聚酰胺材料的用量最大，单一的玻璃纤维增强聚酰胺具有优异的综合性能，但是玻璃纤维本身的纤维状态决定了它的取向是各相异性的，这导致尼龙材料在注塑成制品的结晶过程中各向的收缩不一致，产生较大的内应力，使最终产品会出现翘曲变形现象。
目前，国内外市场上已经有许多生产防翘曲尼龙材料的厂家，但是现有的材料存在着强度较低，防翘曲效果不充分，产品表面光泽不够好，且材料流动性不好等缺点。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种力学强度高、高性能抗翘曲尼龙材料，同时还提供这种高性能抗翘曲尼龙材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高性能抗翘曲尼龙材料，它包括以下重量份的原料：
所述尼龙树脂为PA6、PA66中的一种或两种的混合物。
优选地，它包括以下重量份的原料：
更优选地，它包括以下重量份的原料：
所述非晶材料为PMMA、ABS、PC中的一种或几种的混合物。
所述矿物质填料为玻璃微珠、硫酸钡、碳酸钙、硅灰石、云母粉中的一种或几种的混合物。
所述连续长纤维是玻璃纤维、碳纤维、硼纤维等其中的一种或几种的混合物。
所述抗浮纤润滑剂为带有酰胺基团、丙烯酸基团和乙烯基团的多元共聚物。
本发明还公开一种高性能抗翘曲尼龙材料的制备方法，它包括有以下步骤：
A、将尼龙树脂在90℃的条件下鼓风干燥6～8小时，将非晶材料在90℃的条件下干燥2～4小时；
B、按重量配比称取干燥好的尼龙树脂、非晶材料、矿物质填料、增容剂、增韧剂、偶联剂、抗浮纤剂改性剂、抗氧剂及成核剂投入到高速混合机中高速预混合3～5分钟；
C、将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中，把连续长纤维从侧喂料加入，与原料混合物一起进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装。
所述双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230～250℃之间，螺杆转速为120～180转/分钟。
本发明有益效果在于：本发明采用非结晶材料与尼龙树脂材料进行复合，然后用连续长纤维进行增强改性，并加入玻璃微珠/硫酸钡/硅灰石等矿物质填料，通过一系列的增容、增韧、抗浮纤等改性手段，最终制备一种力学强度高、耐热性能好、表面无浮纤的抗翘曲尼龙复合材料。该材料可取代目前的普通尼龙材料应用于电子产品外壳、汽车等领域。
具体实施方式：
为更详细的说明本发明的发明内容，下面结合具体实施例进一步说明。
本发明所用原料：
SAG-002：上海修远化工有限公司产品；
KA-101：东莞市卡尔文塑胶科技有限公司产品；
CAV102：德国科莱恩公司产品。
实施例1
先将100g的PA6及300g的PA66在90℃的条件下鼓风干燥6小时，100g的PMMA在90℃的条件下干燥4小时，然后将干燥好的PA6、PA66、PMMA连同100g的玻璃微珠、30g的SAG-002、40g的KA-101、20g的TAF-1、5g的KH-550、2g的1010、3g的CAV102的原料投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将在高速混合机中预混好的原料混合物放入双螺杆挤出机料斗中，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230～250℃之间，螺杆转速为160转/分钟，把300g的玻璃纤维从侧喂料加入，与原料混合物一起进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装。其中，TAF-1为抗浮纤润滑剂，KH-550为偶联剂，1010为抗氧剂，SAG-002为增容剂，KA-101为增韧剂，CAV102为成核剂。
实施例2
先将100g的PA6及250g的PA66在90℃的条件下鼓风干燥6小时，50g的PMMA在90℃的条件下干燥4小时，然后将干燥好的PA6、PA66、PMMA连同100g的玻璃微珠、23g的SAG-002、30g的KA-101、30g的TAF-1、8g的KH-550、5g的1010、4g的CAV102的原料投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将在高速混合机中预混好的原料混合物放入双螺杆挤出机料斗中，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230～250℃之间，螺杆转速为140转/分钟，把300g的玻璃纤维从侧喂料加入，与原料混合物一起进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装。其中，TAF-1为抗浮纤润滑剂，KH-550为偶联剂，1010为抗氧剂，SAG-002为增容剂，KA-101为增韧剂，CAV102为成核剂。
实施例3
先将100g的PA6及300g的PA66在90℃的条件下鼓风干燥6小时，100g的ABS在90℃的条件下干燥4小时，然后将干燥好的PA6、PA66、ABS连同100g的硫酸钡、30g的SAG-002、40g的KA-101、20g的TAF-1、5g的KH-560、2g的168、3g的CAV102的原料投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将在高速混合机中预混好的原料混合物放入双螺杆挤出机料斗中，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230～250℃之间，螺杆转速为180转/分钟，把300g的玻璃纤维从侧喂料加入，与原料混合物一起进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装。其中，TAF-1为抗浮纤润滑剂，KH-560为偶联剂，168为抗氧剂，SAG-002为增容剂，KA-101为增韧剂，CAV102为成核剂。
实施例4
先将100g的PA6及250g的PA66在90℃的条件下鼓风干燥6小时，50g的ABS在90℃的条件下干燥4小时，然后将干燥好的PA6、PA66、ABS连同100g的硫酸钡、23g的SAG-002、30g的KA-101、30g的TAF-1、8g的KH-560、5g的168、4g的CAV102的原料投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将在高速混合机中预混好的原料混合物放入双螺杆挤出机料斗中，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230～250℃之间，螺杆转速为120转/分钟，把300g的玻璃纤维从侧喂料加入，与原料混合物一起进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装。其中，TAF-1为抗浮纤润滑剂，KH-560为偶联剂，168为抗氧剂，SAG-002为增容剂，KA-101为增韧剂，CAV102为成核剂。
表1 高性能抗翘曲尼龙材料的组成和性能：
| 实施例1 | 实施例2 | |
| PA6(％) | 10 | 10 |
| PA66(％) | 30 | 25 |
| PMMA(％) | 10 | 5 |
| 玻璃纤维(％) | 30 | 40 |
| 玻璃微珠(％) | 10 | 10 |
| SAG-002(％) | 3 | 2.3 |
| KA-101(％) | 4 | 3 |
| TAF-1(％) | 2 | 3 |
| KH-550(％) | 0.5 | 0.8 |
| 1010(％) | 0.2 | 0.5 |
| CAV102(％) | 0.3 | 0.4 |
| 拉伸强度(MPa) | 157 | 164 |
| 弯曲强度(MPa) | 208 | 227 |
| 冲击强度(KJ/m2) | 37.8 | 33.1 |
| 翘曲度(％) | 2 | 1 |
表2 高性能抗翘曲尼龙材料的组成和性能：
| 实施例3 | 实施例4 | |
| PA6(％) | 10 | 10 |
| PA66(％) | 30 | 25 |
| ABS(％) | 10 | 5 |
| 玻璃纤维(％) | 30 | 40 |
| 硫酸钡(％) | 10 | 10 |
| SAG-002(％) | 3 | 2.3 |
| KA-101(％) | 4 | 3 |
| TAF-1(％) | 2 | 3 |
| KH-560(％) | 0.5 | 0.8 |
| 168(％) | 0.2 | 0.5 |
| CAV102(％) | 0.3 | 0.4 |
| 拉伸强度(MPa) | 150 | 162 |
| 弯曲强度(MPa) | 193 | 215 |
| 冲击强度(KJ/m2) | 35.9 | 28.1 |
| 翘曲度(％) | 3 | 1 |
其中，翘曲度采用成型10mm*5mm*1mm尺寸的平板，以长度10mm为弯曲边长度，翘曲度(％)＝平板的翘曲高度/弯曲边长度(10mm)*100％，可参见GBT 4677.5-1984。
综上所述，由上表的测试结果可看出，通过本发明制得的高性能抗翘曲尼龙材料具有优越的机械性能，如力学强度高、韧性好、耐翘曲变形，适合用于手机外壳、笔记本电脑外壳等电子产品领域。
当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种高性能抗翘曲尼龙材料，其特征在于，它包括以下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种高性能抗翘曲尼龙材料，其特征在于：所述尼龙树脂为PA6、PA66中的一种或两种的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种高性能抗翘曲尼龙材料，其特征在于，它包括以下重量份的原料：
4.根据权利要求3所述的一种高性能抗翘曲尼龙材料，其特征在于，它包括以下重量份的原料：
5.根据权利要求1所述的一种高性能抗翘曲尼龙材料，其特征在于：所述非晶材料为PMMA、ABS、PC中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种高性能抗翘曲尼龙材料，其特征在于：所述矿物质填料为玻璃微珠、硫酸钡、碳酸钙、硅灰石、云母粉中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种高性能抗翘曲尼龙材料，其特征在于：所述连续长纤维是玻璃纤维、碳纤维、硼纤维等其中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种高性能抗翘曲尼龙材料，其特征在于：所述抗浮纤润滑剂为带有酰胺基团、丙烯酸基团和乙烯基团的多元共聚物。
9.一种高性能抗翘曲尼龙材料的制备方法，其特征在于，它包括有以下步骤：
A、将尼龙树脂在90℃的条件下鼓风干燥6～8小时，将非晶材料在90℃的条件下干燥2～4小时；
B、按重量配比称取干燥好的尼龙树脂、非晶材料、矿物质填料、增容剂、增韧剂、偶联剂、抗浮纤剂改性剂、抗氧剂及成核剂投入到高速混合机中高速预混合3～5分钟；
C、将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中，把连续长纤维从侧喂料加入，与原料混合物一起进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装。
10.根据权利要求9所述的一种高性能抗翘曲尼龙材料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230～250℃之间，螺杆转速为120～180转/分钟。
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