CN102329456A

CN102329456A - 一种pp/pa复合材料及其制备方法

Info

Publication number: CN102329456A
Application number: CN201110144141A
Authority: CN
Inventors: 徐东; 徐永; 罗秀永
Original assignee: Polymer Science Shenzhen New Materials Co Ltd
Current assignee: Polymer Science Shenzhen New Materials Co Ltd
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-01-25

Abstract

本发明公开了一种PP/PA复合材料及其制备方法。PP/PA复合材料按重量百分比由以下组分组成：PP树脂40-48％；PA树脂29-49％；增韧剂2-6％；相容剂8-16％；润滑剂0.5％；抗氧剂0.3％。本发明将聚丙烯和聚酰胺进行共混改性，所制得的共混合金材料兼具有二者的特有性能，大大提高聚酰胺的缺口冲击强度，扩大了应用范围，加强市场竞争力度，并降低产品的生产成本。

Description

一种PP/PA复合材料及其制备方法

[技术领域]

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种PP/PA复合材料及其制备方法。

[背景技术]

聚丙烯(PP)具有价格低廉，具有优良的耐磨性、耐化学药品性、优异的电绝缘性、较好的力学强度和良好的加工成型等特性；聚酰胺(PA)具有优良的综合力学性能，目前PA工程塑料广泛应用于航空、电子、汽车及医疗、体育器械等行业。

由于纯尼龙材料的缺口冲击强度低，在很多制品和器械的应用上受到限制，虽然用传统方法改性尼龙可解决缺口冲击强度低的缺点，但价格昂贵。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种韧性高、成本低的PP/PA复合材料。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种上述PP/PA复合材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种PP/PA复合材料，按重量百分比由以下组分组成：

PP树脂 47-48％；

PA树脂 29-49％；

增韧剂 2-6％；

相容剂 8-16％；

润滑剂 0.5％；

抗氧剂 0.3％；。

以上所述的PP/PA复合材料，所述.所述的PP树脂为共聚PP，所述的PA树脂为PA6。

以上所述的PP/PA复合材料，所述的增韧剂为POE接枝马来酸酐。

以上所述的PP/PA复合材料，所述的POE接枝马来酸酐，接枝率≥0.8％。

以上所述的PP/PA复合材料，所述的相容剂为PP接枝马来酸酐。

以上所述的PP/PA复合材料，所述的PP接枝马来酸酐，接枝率≥0.8％，在230℃，2.16kg条件下，熔体流动速率为15-45g/10mim。

以上所述的PP/PA复合材料，所述的润滑剂为内外润滑剂复配，内润滑剂选择聚乙烯蜡，外润滑剂选择乙撑双硬脂酰胺，前者与后者复配比例为1∶1-2∶1。

以上所述的PP/PA复合材料，所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)的复配混合物或三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种或几种混合。

以上所述的PP/PA复合材料，按重量比由以下组分组成：

PP树脂 47-48％；

PA树脂 29-35％；

增韧剂 5-6％；

相容剂 12-16％；

润滑剂 0.3-0.8％；

抗氧剂 0.2-0.5％。

一种上述PP/PA复合材料的制备方法的技术方案是，包括以下步骤：

a、按照权利要求1的重量份秤取原料；

b、将称取的各组分混合，形成混合物料：先将PP树脂，PA树脂、增韧剂、在100-150r/min混合1-2min；再加入润滑剂和其他改性助剂在400-700r/min下混合2-3min，形成混合物料；

c、将所述混合物料进行挤出，造粒：采用双螺杆挤出机挤出，所述混合物料在双螺杆挤出机中各段的温度分别为：一区165-180℃、二区220-230℃、三区220-230℃、四区210-220℃、五区170-180℃、六区170-180℃、七区170-180℃、八区200-210℃、机头210-220℃；熔体压力控制在2-4MPa，其中，七区开真空口进行抽真空；所述双螺杆挤出机的螺杆转速为450-550r/min。

本发明将聚丙烯和聚酰胺进行共混改性，所制得的共混合金材料兼具有二者的特有性能，大大提高聚酰胺的缺口冲击强度，扩大了应用范围，加强市场竞争力度，并降低产品的生产成本。

[具体实施方式]

下面通过实施例对本发明进行进一步阐述：

本发明提出的一种高韧性PP/PA复合材料，需要用到以下原材料：PP树脂、PA树脂、增韧剂、相容剂、复合润滑剂，抗氧剂。

其中，PP树脂选择共聚聚丙烯，如：扬子石化牌号J 340；PA树脂选择牌号PA 4208；增韧剂选择深圳市科聚新材料有限公司生产的POE接枝马来酸杆，牌号为T55-MAH，接枝率≥0.8％；相容剂选择深圳市科聚新材料有限公司生产的PP接枝马来酸酐，牌号为8010-MAH，接枝率≥0.8％，在230℃，2.16kg条件下，熔体流动速率为15-45g/10mim。润滑剂选用PE蜡和乙撑双硬脂酰胺，PE蜡和乙撑双硬脂酰胺之间的重量比为1.5∶1；抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)的复配混合物或三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种或几种混合，如1010，168，PW-225，B900等，本实施例选择市售的B900。

实施例和对比例中的原料为上面所给出的原料。以下实施例中的含量均按重量百分比(％)。

实施例1

按以下配比称取原料：PP树脂47.5％、PA树脂29.7％、增韧剂6％、相容剂16％、复合润滑剂0.5％、抗氧剂0.3％；

预混原材料，混合工艺为：先将PP，PA树脂、增韧剂、在100r/min混合1min；再加入润滑剂、其他改性助剂在500r/min混合3min，形成混合物料；

将混好的原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，所述混合物料在所述双螺杆挤出机中各段的温度及工艺优化为：一区180℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区210℃、六区210℃、七区200℃、八区210℃、机头230℃，熔体压力控制在2-4MPa，其中，七区开真空口进行抽真空；所述双螺杆挤出机的螺杆转速为500r/min。

实施例2

按以下配比称取原料：PP树脂47.2％、PA树脂35％、增韧剂5％、相容剂12％、复合润滑剂0.5％、抗氧剂0.3％；

制备工艺同实施例1。

实施例3

按以下配比称取原料：PP树脂45.2％、PA树脂40％、增韧剂4％、相容剂10％、复合润滑剂0.5％、抗氧剂0.3％；

制备工艺同实施例1。

实施例4

按以下配比称取原料：PP树脂40.7％、PA树脂48.5％、增韧剂2％、相容剂8％、复合润滑剂0.5％、抗氧剂0.3％；

制备工艺同实施例1。

性能测试：

悬臂梁缺口冲击强度按ASTM D-256标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(63±2)×(12.45±0.2)×(3.1±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为1.9mm；

实施例1-4和对比例的性能测试见表1：

表1：

由实施例和对比例的试验数据可以看出，各实施例PP/PA复合材料的PA树脂通过相容剂、增韧剂与PP树脂共混改性后，缺口冲击强度比使用全PA树脂改性的缺口冲击强度大幅度提高。由于此配方中使用PP树脂比例高，以上各实施例PP/PA复合材料的价格比用传统方法改性尼龙的成本要低。因此更具市场空间。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种PP/PA复合材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：

PP树脂 40-48％；

PA树脂 29-49％；

增韧剂 2-6％；

相容剂 8-16％；

润滑剂 0.3-0.8％；

抗氧剂 0.2-0.5％。

2.根据权利要求1所述的PP/PA复合材料，其特征在于，所述.所述的PP树脂为共聚PP，所述的PA树脂为PA6。

3.根据权利要求1所述的PP/PA复合材料，其特征在于，所述的增韧剂为POE接枝马来酸酐。

4.根据权利要求3所述的PP/PA复合材料，其特征在于，所述的POE接枝马来酸酐，接枝率≥0.8％。

5.根据权利要求1所述的PP/PA复合材料，其特征在于，所述的相容剂为PP接枝马来酸酐。

6.根据权利要求5所述的PP/PA复合材料，其特征在于，所述的PP接枝马来酸酐，接枝率≥0.8％，在230℃，2.16kg条件下，熔体流动速率为15-45g/10mim。

7.根据权利要求1所述的PP/PA复合材料，其特征在于，所述的润滑剂为内外润滑剂复配，内润滑剂选择聚乙烯蜡，外润滑剂选择乙撑双硬脂酰胺，前者与后者复配比例为1∶1-2∶1。

8.根据权利要求1所述的PP/PA复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)的复配混合物或三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种或几种混合。

9.根据权利要求1所述的PP/PA复合材料，其特征在于，按重量比由以下组分组成：

PP树脂 47-48％；

PA树脂 29-35％；

增韧剂 5-6％；

相容剂 12-16％；

润滑剂 0.3-0.8％；

抗氧剂 0.2-0.5％。

10.一种权利要求1所述PP/PA复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)按照权利要求1的重量份秤取原料；

b)将称取的各组分混合，形成混合物料：先将PP树脂，PA树脂、增韧剂、在100-150r/min混合1-2min；再加入润滑剂和其他改性助剂在400-700r/min下混合2-3min，形成混合物料；

c)将所述混合物料进行挤出，造粒：采用双螺杆挤出机挤出，所述混合物料在双螺杆挤出机中各段的温度分别为：一区165-180℃、二区220-230℃、三区220-230℃、四区210-220℃、五区170-180℃、六区170-180℃、七区170-180℃、八区200-210℃、机头210-220℃，熔体压力控制在2-4MPa，其中，七区开真空口进行抽真空；所述双螺杆挤出机的螺杆转速为450-550r/min。