CN102408705A - 一种高性能低熔点尼龙6及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能低熔点尼龙6及其制备方法，它主要是由普通尼龙6、LiCl和环氧树脂以及其它助剂制备而成，与现有技术相比，本发明较好的降低了尼龙6的熔点，通过加入环氧树脂，使之相互反应交联，在不加玻璃纤维的基础上得到高强度高冲击高耐热的低熔点尼龙6，综合性能得到了极大的提高，并且本发明所提供的制备工艺简单，适合大规模生产应用。
Description
技术领域
本发明涉及尼龙6技术领域，特别是涉及一种高性能低熔点尼龙6及其制备方法。
背景技术
尼龙6是酰胺聚合物，具有良好的耐磨性、自润滑性和耐溶剂性以及良好的加工性，工业生产中广泛用于制造轴承、齿轮、凸轮、各种滚子、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、 推进器、螺钉、螺母、垫片、高压密封圈、耐油密封垫片、耐油容器、外壳、电缆护套、剪切机、滑轮套、牛头刨床滑块、电磁分配阀座、冷陈设备、衬垫、轴承保持架、汽车和拖拉机上各种输油管等，具有广阔的市场。
尼龙6不仅能作为基体树脂，还可以用其它材料对其进行改性使其具有较高的性能，但由于普通尼龙6的加工温度较高，很难实现对加工温度较低的聚合物进行共混改性，国产尼龙相对进口尼龙而言性能上还有很大差距，特别是低熔点尼龙的需求基本上依靠进口。
另外，目前提高尼龙6的性能主要是采用加玻璃纤维的方法，但是玻璃纤维在注塑的过程中容易产生翘曲和浮纤现象，影响产品的合格率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有低熔点尼龙6的性能不高的缺陷，提供一种高性能低熔点尼龙6及其制备方法，所制得的尼龙6具有较低熔点的同时还具有高强度高冲击高耐热等优异性能，并且制备方法简单。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
按照重量份计算，本发明高性能低熔点尼龙6主要是由普通尼龙6 92～96份、LiCl 4～8份和环氧树脂3～6份制备而成。
优选的，上述高性能低熔点尼龙6主要是由普通尼龙6 96份、LiCl 4份、环氧树脂3份制备而成。
前述高性能低熔点尼龙6中所用的环氧树脂可以选择缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、脂肪族环氧化合物。
前述高性能低熔点尼龙6的制备方法：取普通尼龙6、LiCl和环氧树脂，混合均匀，在挤出机上挤出造粒，即得高性能低熔点尼龙6。
进一步的，上述制备方法为：取普通尼龙6、LiCl和环氧树脂，混合均匀，在同向双螺杆挤出机上挤出造粒，即得高性能低熔点熔点6。其中，双螺杆挤出机的主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃。
优选的，将普通尼龙6在70～90℃干燥7～9小时后备用，将LiCl在130～150℃干燥1～3小时后备用。
可以在高性能低熔点尼龙6中加入其它助剂，如抗氧剂、润滑剂、分散剂等。其中抗氧剂可以由酚类、受阻胺类互配而成，润滑剂可以由EBS、PE蜡组成，分散剂可以由硬脂酸锌、硬脂酸钙一种或两种组成。在制备时，助剂和其它原料一起混合均匀，在挤出机上挤出造粒。
发明人通过大量的实验筛选出本发明的技术方案：
实验方法：在普通尼龙6中加入LiCl或/和环氧树脂，一定的温度下，在双螺杆挤出机上挤出造粒。讨论各种物质不同的量、不同的转速对产品性能的影响。
1. LiCl加入量的选择
加入LiCl可以影响尼龙的结晶，从而降低尼龙的熔点。在普通尼龙6中加入LiCl，总重量份为100份，大量实验表明，LiCl在添加到4份时，尼龙的熔点可以降到195℃，加到8份时可以降到185℃，但是LiCl加入量越多，对最终产品的性能影响很大。最终选择LiCl的加入量为4～8份。
2.环氧树脂含量的选择
环氧树脂作为一种相容剂，可接枝到尼龙6树脂基体上，从而提高产品的力学性能，但实验表明，加入量太多，会大大影响最终产品的冲击性能，所以选择加入量为3～6份（所有原料的总重量为100份，包括尼龙6、LiCl和环氧树脂）。
3.螺杆转速的选择
环氧树脂接枝到尼龙6基体上需要一定的反应时间。转速太慢，尼龙6树脂基体会受热氧化，黄化现象严重；转速太快，环氧树脂不能很好的接枝到尼龙6基体上。所以本发明中，优选螺杆转速为240r/min。
与现有技术相比，本发明较好的降低了尼龙6的熔点，通过加入环氧树脂，使之相互反应交联，在不加玻璃纤维的基础上得到高强度高冲击高耐热的低熔点尼龙6，综合性能得到了极大的提高，并且本发明所提供的制备工艺简单，适合大规模生产应用。
具体实施方式
实验例1：取普通尼龙6（巴陵石化YH800）92Kg在80℃下干燥8小时，LiCl（天津科密欧无水氯化锂） 8 Kg在140℃下干燥2小时，干燥后的普通尼龙6和LiCl在同向双螺杆挤出机上挤出造粒（主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃），所造粒料在80℃干燥4小时，在注塑机上注塑成型，制得高性能低熔点尼龙6。
实施例1：取普通尼龙6（巴陵石化YH800）92Kg在70℃下干燥9小时，LiCl（天津科密欧无水氯化锂） 8 Kg在150℃下干燥1小时，取干燥后的普通尼龙6、LiCl、环氧树脂3kg和其它助剂1kg在同向双螺杆挤出机上挤出造粒（主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃），所造粒料在80℃干燥4小时，在注塑机上注塑成型，制得高性能低熔点尼龙6。
实施例2：取普通尼龙6 94Kg在90℃下干燥7小时，LiCl 6 Kg在130℃下干燥3小时，取干燥后的普通尼龙6、LiCl、环氧树脂3kg和其它助剂1kg在同向双螺杆挤出机上挤出造粒（主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃），所造粒料在80℃干燥4小时，在注塑机上注塑成型，制得高性能低熔点尼龙6。
实施例3：取普通尼龙6 96Kg在80℃下干燥8小时，LiCl 4Kg在140℃下干燥2小时，取干燥后的普通尼龙6、LiCl、环氧树脂3kg和其它助剂1kg在同向双螺杆挤出机上挤出造粒（主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃），所造粒料在80℃干燥4小时，在注塑机上注塑成型，制得高性能低熔点尼龙6。
实施例4：取普通尼龙6 94Kg在80℃下干燥8小时，LiCl 6Kg在140℃下干燥2小时，取干燥后的普通尼龙6、LiCl、环氧树脂5kg和其它助剂1kg在同向双螺杆挤出机上挤出造粒（主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃），所造粒料在80℃干燥4小时，在注塑机上注塑成型，制得高性能低熔点尼龙6。
实施例5：取普通尼龙6 94Kg在80℃下干燥8小时，LiCl 6Kg在140℃下干燥2小时，取干燥后的普通尼龙6、LiCl、环氧树脂6kg和其它助剂1kg在同向双螺杆挤出机上挤出造粒（主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃），所造粒料在80℃干燥4小时，在注塑机上注塑成型，制得高性能低熔点尼龙6。
实施例6：取普通尼龙6 94Kg在80℃下干燥8小时，LiCl 6Kg在140℃下干燥2小时，取干燥后的普通尼龙6、LiCl、环氧树脂3kg和其它助剂2kg在同向双螺杆挤出机上挤出造粒（主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃），所造粒料在80℃干燥4小时，在注塑机上注塑成型，制得高性能低熔点尼龙6。
性能评价方式及实行标准：
尼龙6熔点用DSC测定，拉伸性能测试按GB/T1040-1992进行，试样尺寸为150*10*4mm，拉伸速率为50mm/min。弯曲性能测试按GB-T 3356-1999进行，试样尺寸为80*10*4mm，弯曲速率为2mm/min。悬臂梁缺口冲击强度按GB/T1843-1996进行，试样尺寸为80*10*4mm，缺口深度为2mm。热变形温度按GB/T1634-1979进行，试样尺寸为127*12.7*3.2mm，载荷为1.82Mpa。具体性能如下表：
表1 尼龙6熔点对比
表2 尼龙6的各项性能
Claims (7)
1.一种高性能低熔点尼龙6，其特征在于：按照重量份计算，它主要是由普通尼龙6 92～96份、LiCl 4～8份和环氧树脂3～6份制备而成。
2.按照权利要求1所述高性能低熔点尼龙6，其特征在于：它主要是由普通尼龙6 96份、LiCl 4份和环氧树脂3份制备而成。
3.按照权利要求1或2所述高性能低熔点尼龙6，其特征在于：所述环氧树脂为缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、脂肪族环氧化合物。
4.权利要求1至3任一所述高性能低熔点尼龙6的制备方法，其特征在于：取普通尼龙6、LiCl和环氧树脂，混合均匀，在挤出机上挤出造粒，即得高性能低熔点尼龙6。
5.按照权利要求4所述高性能低熔点尼龙6的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的主机螺杆转速为240r/min，1至7段温度分别为205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃。
6.按照权利要求4所述高性能低熔点尼龙6的制备方法，其特征在于：将普通尼龙6在70～90℃干燥7～9小时。
7.按照权利要求4所述高性能低熔点尼龙6的制备方法，其特征在于：将LiCl在130～150℃干燥1～3小时。
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