CN102731998B - 阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料的制备方法 - Google Patents

阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种阻燃的碳化硅填充的尼龙 6 和聚乙烯合金复合材料的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。步骤：先将按重量份数称取的尼龙 6 树脂 290-340 份、聚乙烯树脂 90-120 份、接枝的聚乙烯树脂 40-55 份、偶联剂 5-7.5 份、填料 90-130 份、阻燃剂 30-50 份和碳化硅 70-90 份投入混合机中混合，再投入按重量份数称取的抗氧剂 1.5-2 份、玻璃纤维 150-190 份和表面改性剂 1.2-2.1 份，继续混合 2-3min ，得到造粒料；将造粒料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，分别设置螺杆各加温区温度，得到阻燃的碳化硅填充的尼龙 6 和聚乙烯合金复合材料。优点：工艺步骤十分简练而有利于工业化放大生产，不易吸潮，能够适合制造诸如建筑和机械类零部件。

Description

阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料的制备方法。
背景技术
尽管尼龙具有广泛的用途，但是尼龙存在抗冲击性能差和易吸潮等缺点，从而在一定程度上制约了其应用范围，因此有必要以合理的技术手段对其改性而使用途扩展。对此本申请人作了有益的尝试，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料的制备方法，该方法工艺简练，并且能使得到的材料具有良好的机械物理性能和抑制吸潮而适合制作建筑、机械等零部件。
本发明的任务是这样来完成的，一种阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：
A）制备造粒料，先将按重量份数称取的尼龙6树脂290-340份、聚乙烯树脂90-120份、接枝的聚乙烯树脂40-55份、偶联剂5-7.5份、填料90-130份、阻燃剂30-50份和碳化硅70-90份投入混合机中混合7-8min，混合机转速为1000-1100n/min，再投入按重量份数称取的抗氧剂1.5-2份、玻璃纤维150-190份和表面改性剂1.2-2.1份，继续混合2-3min，得到造粒料；
B）造粒，将造粒料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，其中：螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度230℃，二区温度235℃，三区温度235℃，四区温度235℃，五区温度235℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度245℃，十区温度240℃，得到阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料。
在本发明的一个实施例中，所述的尼龙6树脂是指熔点在225℃的树脂。
在本发明的另一个实施例中，所述的聚乙烯树脂是指低密度聚乙烯。
在本发明的又一个实施例中，所述的接枝聚乙烯树脂是指马来酸酐接枝的聚乙烯，其接枝率为2.3%。
在本发明的再一个实施例中，所述的偶联剂是指3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
在本发明的还有一个实施例中，所述的填料是指经过表面处理的氢氧化镁。
在本发明的更而一个实施例中，所述的阻燃剂是指十溴二苯醚。
在本发明的进而一个实施例中，所述的碳化硅是指长径比为200～250的碳化硅晶须。
在本发明的又更而一个实施例中，所述的抗氧剂是指三[2，4二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
在本发明的又进而一个实施例中，所述的玻璃纤维是指长度为3mm的无碱短切玻璃纤维,所述的表面改性剂是指双硬脂酸酰胺。
本发明提供的技术方案工艺步骤十分简练而有利于工业化放大生产,得到的阻燃的碳化硅填充的尼龙6/PE合金复合材料的拉伸强度大于165MPa，弯曲强度大于235MPa,悬臂梁缺口冲击强度大于28.5kj/m2, 熔融指数大于25g/10min，阻燃性达到V-0（UL-94-1.6mm），不易吸潮，能够适合制造诸如建筑和机械类零部件。
具体实施方式
实施例1：
A）制备造粒料，先将按重量份数称取的熔点在225℃的树脂即尼龙6树脂290份、低密度聚乙烯即聚乙烯树脂100份、马来酸酐接枝的聚乙烯（接枝率为2.3%）40份、偶联剂即3-氨基丙基三乙氧基硅烷5份、填料即经过表面处理的氢氧化镁130份和阻燃剂即十溴二苯醚30份以及长径比为200～250的碳化硅晶须90份投入转速为1000-1100n/min的混合机中混合7-8min，再投入按重量份数称取的抗氧剂即三[2，4二叔丁基苯基]亚磷酸酯1.5份、长度为3mm的无碱短切玻璃纤维190份和表面改性剂即双硬脂酸酰胺1.8份，继续混合2-3min，得到造粒料；
B）造粒，将由步骤A）得到的造粒料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，其中：螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度230℃，二区温度235℃，三区温度235℃，四区温度235℃，五区温度235℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度245℃，十区温度240℃，得到阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料。
实施例2：
A）制备造粒料，先将按重量份数称取的熔点在225℃的树脂即尼龙6树脂310份、低密度聚乙烯即聚乙烯树脂90份、马来酸酐接枝的聚乙烯（接枝率为2.3%）45份、偶联剂即3-氨基丙基三乙氧基硅烷7.5份、填料即经过表面处理的氢氧化镁90份和阻燃剂即十溴二苯醚40份以及长径比为200～250的碳化硅晶须70份投入转速为1000-1100n/min的混合机中混合7-8min，再投入按重量份数称取的抗氧剂即三[2，4二叔丁基苯基]亚磷酸酯1.8份、长度为3mm的无碱短切玻璃纤维165份和表面改性剂即双硬脂酸酰胺1.2份，继续混合2-3min，得到造粒料。其余均同对实施例1的描述。
实施例3：
A）制备造粒料，先将按重量份数称取的熔点在225℃的树脂即尼龙6树脂340份、低密度聚乙烯即聚乙烯树脂120份、马来酸酐接枝的聚乙烯（接枝率为2.3%）55份、偶联剂即3-氨基丙基三乙氧基硅烷6.5份、填料即经过表面处理的氢氧化镁110份和阻燃剂即十溴二苯醚45份以及长径比为200～250的碳化硅晶须75份投入转速为1000-1100n/min的混合机中混合7-8min，再投入按重量份数称取的抗氧剂即三[2，4二叔丁基苯基]亚磷酸酯2份、长度为3mm的无碱短切玻璃纤维180份和表面改性剂即双硬脂酸酰胺1.6份，继续混合2-3min，得到造粒料。其余均同对实施例1的描述。
实施例4：
A）制备造粒料，先将按重量份数称取的熔点在225℃的树脂即尼龙6树脂320份、低密度聚乙烯即聚乙烯树脂110份、马来酸酐接枝的聚乙烯（接枝率为2.3%）50份、偶联剂即3-氨基丙基三乙氧基硅烷6份、填料即经过表面处理的氢氧化镁120份和阻燃剂即十溴二苯醚50份以及长径比为200～250的碳化硅晶须80份投入转速为1000-1100n/min的混合机中混合7-8min，再投入按重量份数称取的抗氧剂即三[2，4二叔丁基苯基]亚磷酸酯1.9份、长度为3mm的无碱短切玻璃纤维150份和表面改性剂即双硬脂酸酰胺2.1份，继续混合2-3min，得到造粒料。其余均同对实施例1的描述。
由上述实施例1至4得到的阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料经测试具有下表所示的技术效果：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
拉伸强度MPa 165 168 171 174
弯曲强度MPa 235 239 244 248
悬臂梁缺口冲击强度kj/m2 28.5 28.9 29.3 29.7
熔融指数g/10min 25 25.4 25.8 26.1
阻燃性（UL-94-1.6mm） V-0 V-0 V-0 V-0

Claims (1)

1.一种阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A）制备造粒料，先将按重量份数称取的尼龙6树脂290-340份、聚乙烯树脂90-120份、接枝的聚乙烯树脂40-55份、偶联剂5-7.5份、填料90-130份、阻燃剂30-50份和碳化硅70-90份投入混合机中混合7-8min，混合机转速为1000-1100n/min，再投入按重量份数称取的抗氧剂1.5-2份、玻璃纤维150-190份和表面改性剂1.2-2.1份，继续混合2-3min，得到造粒料；
B）造粒，将造粒料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，其中：螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度230℃，二区温度235℃，三区温度235℃，四区温度235℃，五区温度235℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度245℃，十区温度240℃，得到阻燃的碳化硅填充的尼龙6和聚乙烯合金复合材料；所述的尼龙6树脂是指熔点在225℃的树脂；所述的聚乙烯树脂是指低密度聚乙烯；所述的接枝聚乙烯树脂是指马来酸酐接枝的聚乙烯，其接枝率为2.3%；所述的偶联剂是指3-氨基丙基三乙氧基硅烷；所述的填料是指经过表面处理的氢氧化镁；所述的阻燃剂是指十溴二苯醚；所述的碳化硅是指长径比为200～250的碳化硅晶须；所述的抗氧剂是指三[2，4二叔丁基苯基]亚磷酸酯；所述的玻璃纤维是指长度为3mm的无碱短切玻璃纤维,所述的表面改性剂是指双硬脂酸酰胺。
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