CN102532883A - 高性能半透明增强pa66材料及其制备方法 - Google Patents

高性能半透明增强pa66材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高性能半透明增强PA66材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。按重量份计，其组分和含量为：尼龙66切片60～85份，短玻纤15～40份，成核剂0.1～0.5份，其他添加剂0.2～5份。本发明主要通过对配方的调整和工艺的控制从而实现对半透明增强PA66材料的制备。所制备的改性产品不但粒子紧实、色白、呈半透明状，而且材料具有优异的力学性能和较低的气味，具有一定的实用性和商业价值，可应用于汽车和电子/电器等领域。

Description

高性能半透明增强PA66材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高性能半透明增强PA66材料及其制备方法，可应用于汽车和电子/电器等领域，属于高分子材料技术领域。
背景技术
聚己二酰己二胺又名聚酰胺66(PA66)，是最早开发成功的聚酰胺品种，也是目前聚酰胺系列产品中产量最大的一种。PA66具有比PA6更高耐热性和耐油性，更高的结晶度和强度，更加优良的耐药品性能和吸湿性能，被广泛的应用于家电、汽车等领域。
在PA66中加入短玻纤可显著提高材料的强度和模量及热变形温度，降低吸湿性，适合制造汽车发动机周边部件和容易受热的电子电器部件。但是增强PA66的制备也存在很多问题，比如加工区间较窄，容易降解，产品较黄，气味较大，性能不高等缺陷，从而使其应用受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种高性能半透明增强PA66材料及其制备方法，以解决现有技术的上述不足。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。
一种高性能半透明增强PA66材料，按重量份计，其组分和含量为：
尼龙66切片    60～85份
短玻纤        15～40份
成核剂        0.1～0.5份
其他添加剂    0.2～5份。
所述的尼龙66切片的相对黏度在2.4～2.9。
所述短玻纤长度为3-5mm。
所述的成核剂为芳香基磷酸酯盐类或滑石粉。
所述的其他添加剂包括抗氧剂、耐光照助剂、各种酯类或脂肪酸类润滑剂等。
这种高性能半透明增强PA66的制备方法，其具体步骤如下：
(1)按重量配比称取原料；
(2)将尼龙66、成核剂、其它添加剂均匀混和后进入双螺杆挤出机，在侧向喂料口添加短玻纤，加工工艺如下：一区温度160～190℃，二区温度250～260℃，三区温度250～260℃，四区温度250～260℃，五区温度250～255℃，主机转速400～420转/分钟，主喂料转速10-30转/分钟，侧喂料转速20-40转/分钟，真空控制在-0.8MPa以下；
(3)挤出后冷却、干燥、切粒即得高性能半透明增强PA66。
本发明主要通过对配方的调整和工艺的控制从而实现对半透明增强PA66材料的制备。所制备的改性产品不但粒子紧实、色白、呈半透明状，而且材料具有优异的力学性能和较低的气味，具有一定的实用性和商业价值，可应用于汽车和电子/电器等领域。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明。
在实施例配方中，PA66牌号为EPR27，平顶山神马生产。
所述的短玻纤为重庆玻纤ECS 301CL。
所述的成核剂为NA21，化学名称为亚甲基双(2，4-二叔丁基苯基)磷酸铝，由Adeka Palmerole公司生产。
所述的其他添加剂为抗氧剂1098和168(1∶1)。其中抗氧剂1098为Ciba公司生产，商品牌号为Irganox 1098，化学名称为N，N-双-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺。抗氧剂168为Ciba公司生产，商品牌号为Irgafos 168，化学名称为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
PA66树脂和各种添加剂在高速混合器中干混3～5分钟后进入双螺杆挤出机，在侧向喂料口添加短玻纤，加工工艺为：一区温度160～190℃，二区温度250～260℃，三区温度250～260℃，四区温度250～260℃，五区温度250～255℃，主机转速400～420转/分钟，主喂料转速10-30转/分钟，侧喂料转速20-40转/分钟，真空控制在-0.8MPa以下。产品性能测试方法：
拉伸性能，按ISO527方法，拉伸速度为50mm/min，样条尺寸为150＊10＊4mm。
弯曲性能，按ISO178方法，试验速度为2mm/min，样条尺寸为80＊10＊4mm，跨距64mm。
缺口Charpy冲击强度，按ISO179方法，样条尺寸为80＊10＊4mm，缺口深度为试样厚度的五分之一。
下面介绍本发明的实施例：
实施例1
将PA6685份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在侧向喂料口添加短玻纤ECS 301CL 15份，主机转速400转/分钟，主喂料转速28转/分钟，侧喂料转速20转/分钟，真空度为-0.8MPa，造粒制成复合材料。
实施例2
将PA6670份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在侧向喂料口添加短玻纤ECS 301CL 30份，主机转速400转/分钟，主喂料转速17转/分钟，侧喂料转速31转/分钟，真空度为-0.8MPa，造粒制成复合材料。
实施例3
将PA6660份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在侧向喂料口添加短玻纤ECS 301CL 40份，主机转速400转/分钟，主喂料转速12转/分钟，侧喂料转速40转/分钟，真空度为-0.8MPa，造粒制成复合材料。
实施例4
将PA6650份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在侧向喂料口添加短玻纤ECS 301CL 50份，主机转速400转/分钟，主喂料转速12转/分钟，侧喂料转速55转/分钟，真空度为-0.8MPa，造粒制成复合材料。
对比例1
将PA6685份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维15份，真空度为-0.8M Pa，造粒制成复合材料。
对比例2
将PA6670份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维30份，真空度为-0.8M Pa，造粒制成复合材料。
对比例3
将PA6660份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维40份，真空度为-0.8MPa，造粒制成复合材料。
对比例4
将PA6650份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维50份，真空度为-0.8MPa，造粒制成复合材料。
对比例5
将PA6670份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在侧向喂料口添加短玻纤ECS 301CL 30份，主机转速499转/分钟，主喂料转速28转/分钟，侧喂料转速42转/分钟，真空度为-0.8MPa，造粒制成复合材料。
对比例6
将PA 6670份，成核剂NA210.3份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在侧向喂料口添加短玻纤ECS 301CL 30份，主机转速400转/分钟，主喂料转速17转/分钟，侧喂料转速31转/分钟，真空度为-0.6MPa，造粒制成复合材料。
对比例7
将PA 6670份，抗氧剂10980.1份，抗氧剂1680.2份混合后置于双螺杆挤出机中经250～260℃熔融挤出，并在侧向喂料口添加短玻纤ECS 301CL 30份，主机转速400转/分钟，主喂料转速17转/分钟，侧喂料转速31转/分钟，真空度为-0.8MPa，造粒制成复合材料。
表1增强PA66力学性能
Figure BDA0000038594640000071
Figure BDA0000038594640000081
由实施例1～实施例4和对比例1～对比例7的测试结果可以看出，短玻纤制备的增强PA66材料比连续玻纤制备的增强产品具有更高的力学性能，且具有较好的透明性。成核剂有助于细化晶体尺寸，增加微晶含量，提高材料的透明性。玻纤含量过高，喂料速度和主机转速过大也会影响材料的透明性。
此外，我们还对这11组材料进行了气味实验，结果发现实施例1、实施例2、对比例5和对比例7材料气味较低。

Claims (6)

1.一种高性能半透明增强PA66材料，其特征在于：按重量份计，其组分和含量为：
尼龙66切片    60～85份
短玻纤        15～40份
成核剂        0.1～0.5份
其他添加剂    0.2～5份。
2.根据权利要求1所述的所述的高性能半透明增强PA66材料，其特征在于：尼龙66切片的相对黏度在2.4～2.9。
3.根据权利要求1所述的所述的高性能半透明增强PA66材料，其特征在于：所述短玻纤长度为3-5mm。
4.根据权利要求1所述的所述的高性能半透明增强PA66材料，其特征在于：所述的成核剂为芳香基磷酸酯盐类或滑石粉。
5.根据权利要求1所述的所述的高性能半透明增强PA66材料，其特征在于：所述的其他添加剂包括抗氧剂、耐光照助剂、各种酯类或脂肪酸类润滑剂。
6.制备权利要求1所述高性能半透明增强PA66的方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)按重量配比称取原料；
(2)将尼龙66、成核剂、其它添加剂均匀混和后进入双螺杆挤出机，在侧向喂料口添加短玻纤，加工工艺如下：一区温度160～190℃，二区温度250～260℃，三区温度250～260℃，四区温度250～260℃，五区温度250～255℃，主机转速400～420转/分钟，主喂料转速10-30转/分钟，侧喂料转速20-40转/分钟，真空控制在-0.8MPa以下；
(3)挤出后冷却、干燥、切粒即得高性能半透明增强PA66。
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