发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高性能尼龙类合金树脂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种高性能尼龙类合金树脂,其特征在于,包括以下组分以及重量份:
所述的相容剂母粒通过以下方法制得:称取相容剂30重量份、苯乙烯类树脂 Ⅰ70重量份、润滑剂0.1~3.0重量份、抗氧剂0.2~1.0重量份,在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒。
所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈、苯乙烯-丙烯腈-α,β不饱和缩水甘油酯、SEBS-马来酸酐、富马酸中的一种;
所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐在苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈中含量占1-18%,更优选在苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈中的马来酸酐含量占1-8%;在SAN中马来酸酐含量小于1%,没有足够的马来酸酐与尼龙中胺基发生反应,进而尼龙类合金材料的冲击性能很低;在SAN中马来酸酐含量大于8%,太多的马来酸酐与尼龙中胺基发生反应,形成粘度过大的第三相,影响到外观及物性。
所述的苯乙烯类树脂Ⅰ为ABS、ASA或SAN中的一种或几种,其中ABS与ASA不同时使用。
所述的苯乙烯类树脂Ⅰ中ABS或ASA的粒径为大粒径,大粒径苯乙烯类树脂A的粒径范围为400-1500nm。
所述的尼龙树脂为PA6或PA66中的一种。
所述的尼龙树脂优选PA6树脂,更优选其特性粘度为2.0-2.8dl/g的PA6树脂。特性粘度小于2.0dl/g,材料刚性比较低,不适用于汽车材料;特性黏度大于2.8dl/g,材料流动性差,不适用注塑等加工方法。
所述的苯乙烯类树脂Ⅱ为ABS、ASA或SAN中的一种或几种,其中ABS与ASA不同时使用。
所述的苯乙烯类树脂Ⅱ由大粒径苯乙烯类树脂A与小粒径苯乙烯类树脂B复配而成;其中大粒径苯乙烯类树脂A的粒径范围为400-1500nm,小粒径苯乙烯类树脂B的粒径范围为200-380nm。
所述的苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中大小粒径苯乙烯类树脂质量分数比为A∶B=1∶3到3∶1。
所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种;
所述的抗氧剂选自CIBA精化公司的Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox B900、 Irganox 168或Irganox1098的一种或几种。
一种高性能尼龙类合金树脂的制备方法,其特征在于,该方法为两步法混料加料,改变尼龙类产品一起喂料的传统加料方法,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 0.1-3.0;
抗氧剂 0.2-1.0;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂;
(3)按照以下组份及重量份含量备料;
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)控制相容剂含量,按照两步法生产尼龙类合金产品,适量的相容剂可以较好的迁移到界面相,反应增容效果更明显,相态更紧密,进而大幅度提高冲击性能;
2)设计橡胶粒径为大小复配粒径,按照两步法生产尼龙类合金产品,可以在低尼龙含量情况下实现高冲击性能;尼龙含量低,可以使尼龙类合金产品尺寸性更稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 0.3;
抗氧剂 0.3;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂。
(3)按照以下组份及重量份含量备料:
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.2dl/g;
苯乙烯类树脂Ⅰ为本体ABS,橡胶粉粒径为800nm;
苯乙烯类树脂Ⅱ由两种不同粒径大小的本体ABS、乳液ABS及SAN复配而成,粒径分别为800nm及380nm;
在苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中,大粒径苯乙烯类树脂与小粒径苯乙烯类树脂的质量分数比为1∶1。
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量2%。
润滑剂为EBS;
抗氧剂为IRGANOX1098。
实施例2
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 0.3;
抗氧剂 0.3;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂。
(3)按照以下组份及重量份含量备料:
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.2dl/g;
苯乙烯类树脂Ⅰ为本体ABS,橡胶粉粒径为800nm;
苯乙烯类树脂Ⅱ由两种不同粒径大小的本体ABS、乳液ABS及SAN复配而成,粒径分别为800nm及380nm;
在苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中,大粒径苯乙烯类树脂与小粒径苯乙烯类树脂的质量分数比为1∶1。
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量2%。
润滑剂为EBS;
抗氧剂为IRGANOX1098。
实施例3
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 0.3;
抗氧剂 0.3;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂。
(3)按照以下组份及重量份含量备料:
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.2dl/g;
苯乙烯类树脂Ⅰ为本体ABS,橡胶粉粒径为1000nm;
苯乙烯类树脂Ⅱ由两种不同粒径大小的本体ABS、乳液ABS及SAN复配而成,粒径分别为1000nm及380nm;
在苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中,大粒径苯乙烯类树脂与小粒径苯乙烯类树脂的质量分数比为1∶1。
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量10%。
润滑剂为EBS;
抗氧剂为IRGANOX1098。
实施例4
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 0.3;
抗氧剂 0.3;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂。
(3)按照以下组份及重量份含量备料:
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.2dl/g;
苯乙烯类树脂Ⅰ为ASA,橡胶粉粒径为400nm;
苯乙烯类树脂Ⅱ由两种不同粒径大小的ASA及SAN复配而成,大小粒径分别为400nm及250nm;
在苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中,大粒径苯乙烯类树脂与小粒径苯乙烯类树脂的质量分数比为1∶1。
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量7%。
润滑剂为EBS;
抗氧剂为IRGANOX1098。
实施例5
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 0.3;
抗氧剂 0.3;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料 熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂。
(3)按照以下组份及重量份含量备料:
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.2dl/g;
苯乙烯类树脂Ⅰ为本体ABS,橡胶粉粒径为1200nm;
苯乙烯类树脂Ⅱ由两种不同粒径大小的本体ABS及SAN复配而成,粒径分别为1200nm和300nm;
在苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中,大粒径苯乙烯类树脂与小粒径苯乙烯类树脂的质量分数比为1∶1。
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量2%。
润滑剂为EBS;
抗氧剂为IRGANOX1098。
实施例6
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.2dl/g;
苯乙烯类树脂为本体ABS、乳液ABS及SAN,ABS橡胶粉粒径分别为700nm及380nm;大粒径ABS与小粒径ABS的质量分数比为1∶2。
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量2%。
润滑剂为EBS;
抗氧剂为IRGANOX1098。
实施例7
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.2dl/g;
苯乙烯类树脂为由两种不同粒径大小的本体ABS、乳液ABS及SAN复配而成,粒径分别为700nm及380nm,大粒径苯乙烯类树脂与小粒径苯乙烯类树脂的质量分数比为1∶1;
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量5%;
润滑剂为EBS;
抗氧剂为IRGANOX1098。
实施例8
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.2dl/g;
苯乙烯类树脂为由两种不同粒径大小的本体ABS、乳液ABS及SAN复配而成,粒径分别为700nm及380nm,大粒径苯乙烯类树脂与小粒径苯乙烯类树脂的质量分数比为1∶1;
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量8%;
润滑剂为EBS;
抗氧剂为IRGANOX1098。
表1
注:3.2mm悬臂梁冲击按照ASTM D256测试;收缩率没有通用标准,是对比模腔尺寸与样品冷却后尺寸,公式为收缩率=(模腔尺寸-样品冷却后尺寸)/模腔尺寸。
由以上实施例可知,通过本发明的优化设计可以获得尺寸稳定好且高性能的尼龙类合金树脂。
实施例9
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 0.1;
抗氧剂 0.2;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂。
(3)按照以下组份及重量份含量备料:
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.0dl/g;
苯乙烯类树脂Ⅰ为本体ABS,ABS粒径为1500nm;
苯乙烯类树脂Ⅱ为大小粒径复配ABS,ABS粒径分别为1500nm及200nm;
在苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中,大粒径ABS与小粒径ABS的质量分数比为1∶2;
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量1%;
润滑剂为硅油;
抗氧剂为Irganox 1010。
实施例10
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 3;
抗氧剂 1;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂。
(3)按照以下组份及重量份含量备料:
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.0dl/g;
苯乙烯类树脂Ⅰ为ASA,橡胶粉粒径为400nm;
苯乙烯类树脂Ⅱ为大小粒径复配ASA,ASA粒径分别为400nm及200nm;
在苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中,大粒径ASA与小粒径ASA的质量分数比为3∶1;
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量5%;
润滑剂为硬脂酸钡;
抗氧剂为Irganox 1076。
实施例11
一种高性能尼龙类合金树脂,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
相容剂 30;
苯乙烯类树脂Ⅰ 70;
润滑剂 2;
抗氧剂 0.5;
(2)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为200~230℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料 熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到相容剂母粒树脂。
(3)按照以下组份及重量份含量备料:
(4)将料放在高速混合机内搅拌充分混合后,经计量装置送入双螺杆挤出机中,控制双螺杆挤出机的温度为240-260℃,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤,得到高性能尼龙类合金树脂。
其中,尼龙类树脂为PA6,特性粘度为2.0dl/g;
苯乙烯类树脂Ⅰ为本体ABS,橡胶粉粒径为900nm;
苯乙烯类树脂Ⅱ中ABS为大小粒径复配,ABS粒径分别为900nm及200nm;
在苯乙烯类树脂Ⅰ及苯乙烯类树脂Ⅱ中,大粒径ABS与小粒径ABS的质量分数比为1∶3;
相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈,马来酸酐含量18%;
润滑剂为硅油;
抗氧剂为Irganox 1010。
本发明的范围不受所述具体实施方案的限制,所述实施方案只欲作为阐明本发明各个方面的单个例子,本发明范围内还包括功能等同的方法和组分。实际上,除了本文所述的内容外,本领域技术人员参照上文的描述可以容易地掌握对本发明的多种改进。所述改进也落入所附权利要求书的范围之内。