CN103113741A - 一种新型改性pa66材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型改性pa66材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103113741A
CN103113741A CN2013100554506A CN201310055450A CN103113741A CN 103113741 A CN103113741 A CN 103113741A CN 2013100554506 A CN2013100554506 A CN 2013100554506A CN 201310055450 A CN201310055450 A CN 201310055450A CN 103113741 A CN103113741 A CN 103113741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
calcium carbonate
nano
preparation technology
preparation
mixture particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013100554506A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103113741B (zh
Inventor
罗九斤
王树清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANCHUAN CITY SHENLONG LITTLE DRAGON CHILDREN'S PRODUCTS CO Ltd
Original Assignee
HANCHUAN CITY SHENLONG LITTLE DRAGON CHILDREN'S PRODUCTS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANCHUAN CITY SHENLONG LITTLE DRAGON CHILDREN'S PRODUCTS CO Ltd filed Critical HANCHUAN CITY SHENLONG LITTLE DRAGON CHILDREN'S PRODUCTS CO Ltd
Priority to CN201310055450.6A priority Critical patent/CN103113741B/zh
Publication of CN103113741A publication Critical patent/CN103113741A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103113741B publication Critical patent/CN103113741B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/875—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling for achieving a non-uniform temperature distribution, e.g. using barrels having both cooling and heating zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/9258—Velocity
    • B29C2948/9259—Angular velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92885—Screw or gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92895—Barrel or housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

一种新型改性PA66材料，该材料的原料组成及其重量份比为PA6650～80，纳米碳酸钙20～30，液体石蜡油0.2～0.3，钛酸酯偶联剂TC-1140.2～0.3，增韧剂20～30，交联敏化剂1～2，交联助剂0.5～1，主抗氧剂0.5～0.8，辅抗氧剂0.3～0.5，润滑剂1～2；所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述辐照改性工艺中电子加速器的辐照剂量为5～8兆拉德。本发明制得的改性PA66材料韧性和耐热性较强，低温不易脆化，吸水率和成型收缩率较低；另外，本发明在被辐照材料较厚时也能实现全部改性。

Description

一种新型改性PA66材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种新型改性PA66材料及其制备方法。
背景技术
尼龙（PA）是五大工程塑料中产量最大、品种最多、应用领域最广的一种高分子材料。聚己二酰己二胺（PA66）具有优良的机械性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性、重量轻和环保无毒等优点，广泛地被应用于化工、汽车、建筑、机械、科研等多种行业。但PA66存在着自身的缺点，如低温时冲击强度不高、韧性差、成型收缩率大、成本高、吸水率大等，因此，未经改性的PA66用于机械、电子等领域时需对其延展性、缺口冲击强度和低温韧性等进行改性。
传统的改性方法主要是采用聚烯烃（PE、PP、EPDM、POE等）进行马来酸酐接枝，然后与PA66进行共混挤出，改性后的聚烯烃与PA66相容性提高，性能得到了明显的改善。但是该改性方法工艺复杂、成本高、流程长，有化学污染，而且难免有未反应接枝的单体或单体均聚物残留在改性材料中，影响其性能。
中国专利：专利公开号为CN101514245A，公开日为2009年8月26日的发明专利公开了一种耐磨擦、增韧PA66纳米复合材料的制备方法，该方法首先对线性低密度聚乙烯（LLDPE）进行紫外辐照，然后将所有原料按所需比例在高速混料机中进行预混，再用螺杆挤出机进行熔融共混和挤出造粒，最后将得到的料粒干燥后注塑成型，得到LLDPE/Si3N4/PA66纳米复合材料。虽然该发明提高了PA66材料的冲击强度和韧性，避免了传统改性方法中未反应接枝的单体或单体均聚物对材料性能的影响，且不会产生化学污染，但仍有以下缺陷：
1、该发明制得的PA66纳米复合材料无法实现在提高其冲击强度和韧性的同时解决其吸水率较高、成型收缩率较高和低温易脆化的问题；
2、该发明采用了紫外辐照法，由于紫外线的穿透能力较弱，因此在辐照过程中要求被辐照材料的厚度较薄，当被辐照材料的厚度较厚时，紫外线就不能完全穿透被辐照材料，从而只能实现部分改性，影响制得的材料的性能。
发明内容
针对以上技术存在的吸水率较高、成型收缩率较高、低温易脆化、被辐照材料较厚时只能实现部分改性的问题，本发明提供了一种吸水率较低、成型收缩率较低、低温不易脆化、被辐照材料较厚时也能实现全部改性的新型改性PA66材料及其制备方法。
为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：一种新型改性PA66材料，该新型改性PA66材料的原料组成及其重量份比为PA66 50～80，纳米碳酸钙20～30，液体石蜡油0.2～0.3，钛酸酯偶联剂TC-114 0.2～0.3，增韧剂20～30，交联敏化剂1～2，交联助剂0.5～1，主抗氧剂0.5～0.8，辅抗氧剂0.3～0.5，润滑剂1～2；
所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺中采用的原料包括纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺得到的产品为活性纳米碳酸钙，所述混合物料颗粒的制备工艺中以PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、交联助剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂为原料，所述混合物料颗粒的制备工艺得到的产品为混合物料颗粒，所述混合物料颗粒经干燥工艺和注塑工艺后得到注塑配件，所述辐照改性工艺为将所述注塑配件进行辐照以形成改性PA66材料。
所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE，所述交联敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA，所述交联助剂为CuI2，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅抗氧剂为抗氧剂168，所述润滑剂为聚乙烯蜡。 
所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺中采用的原料包括纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺得到的产品为活性纳米碳酸钙，所述混合物料颗粒的制备工艺中以PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、交联助剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂为原料，所述混合物料颗粒的制备工艺得到的产品为混合物料颗粒，所述混合物料颗粒经干燥工艺和注塑工艺后得到注塑配件，所述辐照改性工艺为将所述注塑配件通过电子加速器进行辐照以形成改性PA66材料。
所述辐照改性工艺中的辐照剂量为5～8兆拉德。 
所述辐照改性工艺中的辐照剂量为7兆拉德。
所述活性纳米碳酸钙的制备工艺为：首先将纳米碳酸钙加入到高速混合机中，然后开动高速混合机以形成高速搅拌状态下的纳米碳酸钙，最后将经液体石蜡油稀释过的钛酸酯偶联剂TC-114喷洒于高速搅拌状态下的纳米碳酸钙中，得到活性纳米碳酸钙。 
所述纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114的质量比为100∶1∶1。
所述高速搅拌的搅拌时间为10～15分钟。
所述混合物料颗粒的制备工艺为：先将PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、催化剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂按所需比例加入到高速混合机中混合，得到混合物料，然后将上述混合物料加入到平行双螺杆挤出造粒机中进行造粒，得到混合物料颗粒；
所述干燥工艺为：将上述混合物料颗粒进行干燥；
所述注塑工艺为：将上述经干燥的混合物料颗粒加入到注塑机中进行注塑，得到注塑配件。
所述混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺和注塑工艺的操作条件分别为：
所述混合物料颗粒的制备工艺的操作条件为：所述混合时间为3～5分钟，所述平行双螺杆挤出造粒机的工艺温度设定为一区230～240℃，二区240～250℃，三区255～265℃，四区265～275℃，五区255～265℃，螺杆长径比L/D为40∶1，螺杆转速为165～175转/分钟；
所述干燥工艺的操作条件为：所述干燥温度为105～110℃，干燥时间2～3小时；
所述注塑工艺的操作条件为：所述注塑机工艺温度设置为一区250～260℃，二区260～270℃，三区275～285℃，四区265～275℃，所述注塑压力为80～90MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种新型改性PA66材料及其制备方法通过对该改性材料的原料组成及其重量份比进行调节，同时选取适量的电子加速器辐照剂量，成功实现了PA66材料的改性，提高了PA66材料的韧性和耐热性，降低了其低温脆化温度、成型收缩率以及吸水率。因此，本发明制得的改性材料韧性和耐热性较强，低温不易脆化，吸水率和成型收缩率较低。
2、本发明一种新型改性PA66材料及其制备方法采用了电子加速器辐照的方法对PA66材料进行改性，在被辐照材料较厚时也能实现全部改性。因此，本发明可实现被辐照材料的全部改性。
3、本发明一种新型改性PA66材料及其制备方法中交联敏化剂、交联助剂分别选用三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA、CuI2，并配合适宜的辐照剂量，使PA66与乙烯-辛烯共聚物POE更易发生交联反应，以形成PA66/乙烯-辛烯共聚物POE交联体系，从而显著提高PA66材料的韧性，降低其吸水率。因此，本发明能有效提高PA66材料的韧性，降低其吸水率。
4、本发明一种新型改性PA66材料及其制备方法中选用了活性纳米碳酸钙，不仅能提高改性材料的冲击强度，使其低温不易脆化，而且降低了生产成本。因此，本发明中活性纳米碳酸钙在协助增韧、降低低温脆化温度的同时还能够降低生产成本。
5、本发明一种新型改性PA66材料及其制备方法在活性纳米碳酸钙的制备工艺选用钛酸酯偶联剂TC-114对纳米碳酸钙进行表面改性，实现了纳米碳酸钙与PA66/ POE交联体系的结合，从而进一步增强PA66材料的耐热性，降低其成型收缩率。因此，本发明可增强PA66材料的耐热性，降低其成型收缩率。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容。
一种新型改性PA66材料，该新型改性PA66材料的原料组成及其重量份比为PA66 50～80，纳米碳酸钙20～30，液体石蜡油0.2～0.3，钛酸酯偶联剂TC-114 0.2～0.3，增韧剂20～30，交联敏化剂1～2，交联助剂0.5～1，主抗氧剂0.5～0.8，辅抗氧剂0.3～0.5，润滑剂1～2；
所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺中采用的原料包括纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺得到的产品为活性纳米碳酸钙，所述混合物料颗粒的制备工艺中以PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、交联助剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂为原料，所述混合物料颗粒的制备工艺得到的产品为混合物料颗粒，所述混合物料颗粒经干燥工艺和注塑工艺后得到注塑配件，所述辐照改性工艺为将所述注塑配件进行辐照以形成改性PA66材料。
所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE，所述交联敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA，所述交联助剂为CuI2，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅抗氧剂为抗氧剂168，所述润滑剂为聚乙烯蜡。 
所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺中采用的原料包括纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺得到的产品为活性纳米碳酸钙，所述混合物料颗粒的制备工艺中以PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、交联助剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂为原料，所述混合物料颗粒的制备工艺得到的产品为混合物料颗粒，所述混合物料颗粒经干燥工艺和注塑工艺后得到注塑配件，所述辐照改性工艺为将所述注塑配件通过电子加速器进行辐照以形成改性PA66材料。
所述辐照改性工艺中的辐照剂量为5～8兆拉德。 
所述辐照改性工艺中的辐照剂量为7兆拉德。
所述活性纳米碳酸钙的制备工艺为：首先将纳米碳酸钙加入到高速混合机中，然后开动高速混合机以形成高速搅拌状态下的纳米碳酸钙，最后将经液体石蜡油稀释过的钛酸酯偶联剂TC-114喷洒于高速搅拌状态下的纳米碳酸钙中，得到活性纳米碳酸钙。 
所述纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114的质量比为100∶1∶1。
所述高速搅拌的搅拌时间为10～15分钟。
所述混合物料颗粒的制备工艺为：先将PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、催化剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂按所需比例加入到高速混合机中混合，得到混合物料，然后将上述混合物料加入到平行双螺杆挤出造粒机中进行造粒，得到混合物料颗粒；
所述干燥工艺为：将上述混合物料颗粒进行干燥；
所述注塑工艺为：将上述经干燥的混合物料颗粒加入到注塑机中进行注塑，得到注塑配件。
所述混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺和注塑工艺的操作条件分别为：
所述混合物料颗粒的制备工艺的操作条件为：所述混合时间为3～5分钟，所述平行双螺杆挤出造粒机的工艺温度设定为一区230～240℃，二区240～250℃，三区255～265℃，四区265～275℃，五区255～265℃，螺杆长径比L/D为40∶1，螺杆转速为165～175转/分钟；
所述干燥工艺的操作条件为：所述干燥温度为105～110℃，干燥时间2～3小时；
所述注塑工艺的操作条件为：所述注塑机工艺温度设置为一区250～260℃，二区260～270℃，三区275～285℃，四区265～275℃，所述注塑压力为80～90MPa。
本发明的原理说明如下：
原料成分及其重量份比、电子加速器的辐照剂量：由于采用电子加速器对PA66进行辐照改性需配合合适的交联敏化剂和交联助剂，而且要求合适的原料配方比例和辐照剂量，因此用电子加速器对PA66材料辐照改性是非常困难的。本发明通过调节改性材料的原料组成及其重量份比，并配合适量的辐照剂量，即PA66 50～80，纳米碳酸钙20～30，液体石蜡油0.2～0.3，钛酸酯偶联剂TC-114 0.2～0.3，增韧剂20～30，交联敏化剂1～2，交联助剂0.5～1，主抗氧剂0.5～0.8，辅抗氧剂0.3～0.5，润滑剂1～2，辐照剂量5～8兆拉德，从而成功运用电子加速器对PA66进行改性，得到高性能的改性PA66材料。其中，纳米碳酸钙、乙烯-辛烯共聚物POE与PA66共混改性，提高了其韧性，降低了其低温脆化温度以及成型收缩率；交联敏化剂、交联助剂以及辐照剂量的选择使PA66更易与增韧剂、活性纳米碳酸钙发生交联反应，从而提高了PA66材料的尺寸稳定性、耐热性，降低了该材料的吸水率。
电子加速器辐照：本发明采用了电子加速器辐照的方法对PA66进行改性，由于电子束的能量较高，穿透能力较强，因此当被辐照材料较厚时，电子束依然能够穿透被辐照材料层，从而实现PA66材料的全部改性。
交联敏化剂和交联助剂：本发明中交联敏化剂和交联助剂分别选用了甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA和CuI2，CuI2能有效减少PA66中氢键的形成，增强PA66分子的活动能力，使PA66分子中的端氨基与端羟基具备较强的反应活性，通过电子加速器在合适的剂量下辐照，PA66和乙烯-辛烯共聚物POE就会容易被激发出活性自由基，使PA66、乙烯-辛烯共聚物POE发生交联反应，形成PA66/乙烯-辛烯共聚物POE交联体系，从而显著提高PA66材料的韧性，降低其吸水率。
纳米碳酸钙：本发明选用了纳米碳酸钙作为原料，由于PA66是一种结晶性材料，引入的纳米碳酸钙颗粒具有较高的成核效应，对PA66的结晶行为会产生较大的影响，同时，PA66属于一种强极性材料，很容易与纳米材料发生强烈的相互作用，另外，纳米材料本身所具有的性能会进一步增强PA66材料的性能，如耐寒性、韧性等，因此，向PA66/乙烯-辛烯共聚物POE交联体系中加入纳米碳酸钙可以提高该体系的冲击强度，降低低温脆化温度；另外，由于纳米碳酸钙的价格比较便宜，因此在本发明中加入纳米碳酸钙能降低生产成本。
钛酸酯偶联剂TC-114：本发明采用钛酸酯偶联剂TC-114对纳米碳酸钙进行表面改性，在电子加速器的辐照效应下，经表面改性的纳米碳酸钙就会容易与PA66/乙烯-辛烯共聚物POE交联体系形成共价键与氢键连接的界面层结构，从而实现PA66/乙烯-辛烯共聚物POE交联体系与纳米碳酸钙的结合，以增强PA66材料的耐热性，降低其成型收缩率。
实施例1：
一种新型改性PA66材料，该新型改性PA66材料的原料组成及其重量份比为：PA66 50，纳米碳酸钙20，液体石蜡油0.2，钛酸酯偶联剂TC-114 0.2，增韧剂20，交联敏化剂1，交联助剂0.5，主抗氧剂0.5，辅抗氧剂0.3，润滑剂1，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE，所述交联敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA，所述交联助剂为CuI2，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅抗氧剂为抗氧剂168，所述润滑剂为聚乙烯蜡；
上述新型改性PA66材料的制备方法依次包括以下工艺：
活性纳米碳酸钙的制备工艺：首先将纳米碳酸钙加入到高速混合机中，然后开动高速混合机以形成高速搅拌状态下的纳米碳酸钙，最后将经液体石蜡油稀释过的钛酸酯偶联剂TC-114喷洒于高速搅拌状态下的纳米碳酸钙中，得到活性纳米碳酸钙，所述纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114的质量比为100∶1∶1，所述高速搅拌的搅拌时间为10～15分钟；
混合物料颗粒的制备工艺：先将PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、催化剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂按所需比例加入到高速混合机中混合3～5分钟，得到混合物料，然后将上述混合物料加入到平行双螺杆挤出造粒机中进行造粒，得到混合物料颗粒，所述平行双螺杆挤出造粒机的工艺温度设定为一区230～240℃，二区240～250℃，三区255～265℃，四区265～275℃，五区255～265℃，螺杆长径比L/D为40∶1，螺杆转速为165～175转/分钟；
干燥工艺：将上述混合物料颗粒于105～110℃下干燥2～3小时；
注塑工艺：将上述经干燥的混合物料颗粒加入到注塑机中于80～90MPa的压力下进行注塑，得到注塑配件，所述注塑机工艺温度设置为一区250～260℃，二区260～270℃，三区275～285℃，四区265～275℃；
辐照改性工艺：将上述注塑配件通过电子加速器进行辐照以形成改性PA66材料，所述电子加速器的型号为3.0兆电子伏特，辐照剂量为5兆拉德。制备的改性PA66材料的拉伸强度为89MPa，弯曲强度为112MPa，冲击强度为418KJ·m-2，缺口冲击强度为73.6KJ·m-2，热变形温度为201℃，低温脆化温度为-48℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.5%。
实施例2：
步骤同实施例1，不同的是：辐照剂量为7兆拉德。制备的改性PA66材料的拉伸强度为99MPa，弯曲强度为108MPa，冲击强度为420KJ·m-2，缺口冲击强度为78.6KJ·m-2，热变形温度为210℃，低温脆化温度为-50℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.5%。
实施例3：
步骤同实施例1，不同的是：辐照剂量为8兆拉德。制备的改性PA66材料的拉伸强度为101MPa，弯曲强度为120MPa，冲击强度为420KJ·m-2，缺口冲击强度为72.5 KJ·m-2，热变形温度为206℃，低温脆化温度为-50℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.5%。
实施例4：
步骤同实施例1，不同的是所述新型改性PA66材料的原料组成及其重量份比为：PA66 80，纳米碳酸钙30，液体石蜡油0.3，钛酸酯偶联剂TC-114 0.3，增韧剂30，交联敏化剂2，交联助剂1，主抗氧剂0.8，辅抗氧剂0.5，润滑剂2。制备的改性PA66材料的的拉伸强度为102MPa，弯曲强度为115MPa，冲击强度为455KJ·m-2，缺口冲击强度为70.9KJ·m-2，热变形温度为209℃，低温脆化温度为-40℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.2%。
实施例5：
步骤同实施例4，不同的是：辐照剂量为7兆拉德。制备的改性PA66材料的的拉伸强度为102MPa，弯曲强度为120MPa，冲击强度为452KJ·m-2，缺口冲击强度为77.0 KJ·m-2，热变形温度为215℃，低温脆化温度为-42℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.2%。
实施例6：
步骤同实施例4，不同的是：辐照剂量为8兆拉德。制备的改性PA66材料的拉伸强度为100MPa，弯曲强度为125MPa，冲击强度为436KJ·m-2，缺口冲击强度为73.6 KJ·m-2，热变形温度为210℃，低温脆化温度为-40℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.2%。
实施例7：
步骤同实施例1，不同的是所述新型改性PA66材料的原料组成及其重量份比为：PA66 70，纳米碳酸钙25，液体石蜡油0.25，钛酸酯偶联剂TC-114 0.25，增韧剂25，交联敏化剂1.5，交联助剂0.8，主抗氧剂0.7，辅抗氧剂0.4，润滑剂1.5。制备的改性PA66材料的拉伸强度为92MPa，弯曲强度为119MPa，冲击强度为425KJ·m-2，缺口冲击强度为76.0KJ·m-2，热变形温度为205℃，低温脆化温度为-45℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.3%。
实施例8：
步骤同实施例7，不同的是：辐照剂量为7兆拉德。制备的改性PA66材料的拉伸强度为95MPa，弯曲强度为120MPa，冲击强度为430KJ·m-2，缺口冲击强度为78.0KJ·m-2，热变形温度为208℃，低温脆化温度为-43℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.3%。
实施例9：
步骤同实施例7，不同的是：辐照剂量为8兆拉德。制备的改性PA66材料的拉伸强度为96MPa，弯曲强度为114MPa，冲击强度为432KJ·m-2，缺口冲击强度为91.3KJ·m-2，热变形温度为205℃，低温脆化温度为-42℃，吸水率是0%，成型收缩率是0.3%。

Claims (10)

1.一种新型改性PA66材料，其特征在于：所述新型改性PA66材料的原料组成及其重量份比为PA66 50～80，纳米碳酸钙20～30，液体石蜡油0.2～0.3，钛酸酯偶联剂TC-114 0.2～0.3，增韧剂20～30，交联敏化剂1～2，交联助剂0.5～1，主抗氧剂0.5～0.8，辅抗氧剂0.3～0.5，润滑剂1～2；
所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺中采用的原料包括纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺得到的产品为活性纳米碳酸钙，所述混合物料颗粒的制备工艺中以PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、交联助剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂为原料，所述混合物料颗粒的制备工艺得到的产品为混合物料颗粒，所述混合物料颗粒经干燥工艺和注塑工艺后得到注塑配件，所述辐照改性工艺为将所述注塑配件进行辐照以形成改性PA66材料。
2.根据权利要求1所述的一种新型改性PA66材料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE，所述交联敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA，所述交联助剂为CuI2，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅抗氧剂为抗氧剂168，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
3.一种权利要求1所述的新型改性PA66材料的制备方法，其特征在于：所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺中采用的原料包括纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺得到的产品为活性纳米碳酸钙，所述混合物料颗粒的制备工艺中以PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、交联助剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂为原料，所述混合物料颗粒的制备工艺得到的产品为混合物料颗粒，所述混合物料颗粒经干燥工艺和注塑工艺后得到注塑配件，所述辐照改性工艺为将所述注塑配件通过电子加速器进行辐照以形成改性PA66材料。
4.根据权利要求3所述的一种新型改性PA66材料的制备方法，其特征在于：所述辐照改性工艺中的辐照剂量为5～8兆拉德。
5.根据权利要求4所述的一种新型改性PA66材料的制备方法，其特征在于：所述辐照改性工艺中的辐照剂量为7兆拉德。
6.根据权利要求3所述的一种新型改性PA66材料的制备方法，其特征在于所述活性纳米碳酸钙的制备工艺为：首先将纳米碳酸钙加入到高速混合机中，然后开动高速混合机以形成高速搅拌状态下的纳米碳酸钙，最后将经液体石蜡油稀释过的钛酸酯偶联剂TC-114喷洒于高速搅拌状态下的纳米碳酸钙中，得到活性纳米碳酸钙。
7.根据权利要求6所述的一种新型改性PA66材料的制备方法，其特征在于：所述纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114的质量比为100∶1∶1。
8.根据权利要求6或7所述的一种新型改性PA66材料的制备方法，其特征在于：所述高速搅拌的搅拌时间为10～15分钟。
9.根据权利要求3所述的一种新型改性PA66材料的制备方法，其特征在于：
所述混合物料颗粒的制备工艺为：先将PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联剂、催化剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂按所需比例加入到高速混合机中混合，得到混合物料，然后将上述混合物料加入到平行双螺杆挤出造粒机中进行造粒，得到混合物料颗粒；
所述干燥工艺为：将上述混合物料颗粒进行干燥；
所述注塑工艺为：将上述经干燥的混合物料颗粒加入到注塑机中进行注塑，得到注塑配件。
10.根据权利要求9所述的一种新型改性PA66材料的制备方法，其特征在于所述混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺和注塑工艺的操作条件分别为：
所述混合物料颗粒的制备工艺的操作条件为：所述混合时间为3～5分钟，所述平行双螺杆挤出造粒机的工艺温度设定为一区230～240℃，二区240～250℃，三区255～265℃，四区265～275℃，五区255～265℃，螺杆长径比L/D为40∶1，螺杆转速为165～175转/分钟；
所述干燥工艺的操作条件为：所述干燥温度为105～110℃，干燥时间2～3小时；
所述注塑工艺的操作条件为：所述注塑机工艺温度设置为一区250～260℃，二区260～270℃，三区275～285℃，四区265～275℃，所述注塑压力为80～90MPa。
CN201310055450.6A 2013-02-21 2013-02-21 一种改性pa66材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN103113741B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310055450.6A CN103113741B (zh) 2013-02-21 2013-02-21 一种改性pa66材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310055450.6A CN103113741B (zh) 2013-02-21 2013-02-21 一种改性pa66材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103113741A true CN103113741A (zh) 2013-05-22
CN103113741B CN103113741B (zh) 2015-02-18

Family

ID=48412165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310055450.6A Expired - Fee Related CN103113741B (zh) 2013-02-21 2013-02-21 一种改性pa66材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103113741B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110591351A (zh) * 2019-09-16 2019-12-20 安徽旭升新材料有限公司 一种改性pa66碳纤维复合材料及其制备方法
CN112940395A (zh) * 2021-02-03 2021-06-11 晋江市春水衣架有限公司 一种带香味的耐老化pp塑料及带香味的耐老化pp衣架
CN113547459A (zh) * 2021-07-22 2021-10-26 广东新劲刚金刚石工具有限公司 一种改性pa-66复合树脂金刚石磨具及其制备方法
CN113968059A (zh) * 2021-12-04 2022-01-25 宁波瑞成包装材料有限公司 一种增韧bopa薄膜的生产方法
CN113978079A (zh) * 2021-09-27 2022-01-28 宁波瑞成包装材料有限公司 耐温防剥离薄膜及其生产方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030091926A1 (en) * 1999-11-03 2003-05-15 Shipley Company, L.L.C. Dry film photoresist
DE102004061982A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-06 Rehau Ag + Co. Materialzusammensetzung zur UV-Vernetzung
WO2007020187A1 (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Strongly adherent coatings
CN101514245A (zh) * 2009-02-20 2009-08-26 上海瑞尔实业有限公司 一种耐磨擦、增韧pa66纳米复合材料的制备方法
CN101565526A (zh) * 2009-05-13 2009-10-28 深圳市长园集团股份有限公司 耐热老化耐辐射聚烯烃热收缩材料及其制备方法
CN101597408A (zh) * 2009-07-03 2009-12-09 广西壮族自治区煤炭科学研究所 可替代abs的复合材料及其制备方法
CN101831095A (zh) * 2010-04-01 2010-09-15 北京富迪创业科技有限公司 一种舰船用电缆护套管及制备方法
CN102585322A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 广州凯恒科塑有限公司 一种易加工低烟无卤阻燃热收缩标识套管及制备与应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030091926A1 (en) * 1999-11-03 2003-05-15 Shipley Company, L.L.C. Dry film photoresist
DE102004061982A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-06 Rehau Ag + Co. Materialzusammensetzung zur UV-Vernetzung
WO2007020187A1 (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Strongly adherent coatings
CN101514245A (zh) * 2009-02-20 2009-08-26 上海瑞尔实业有限公司 一种耐磨擦、增韧pa66纳米复合材料的制备方法
CN101565526A (zh) * 2009-05-13 2009-10-28 深圳市长园集团股份有限公司 耐热老化耐辐射聚烯烃热收缩材料及其制备方法
CN101597408A (zh) * 2009-07-03 2009-12-09 广西壮族自治区煤炭科学研究所 可替代abs的复合材料及其制备方法
CN101831095A (zh) * 2010-04-01 2010-09-15 北京富迪创业科技有限公司 一种舰船用电缆护套管及制备方法
CN102585322A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 广州凯恒科塑有限公司 一种易加工低烟无卤阻燃热收缩标识套管及制备与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁少俊等；: "钛酸酯表面处理碳酸钙的研究", 《无机盐工业》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110591351A (zh) * 2019-09-16 2019-12-20 安徽旭升新材料有限公司 一种改性pa66碳纤维复合材料及其制备方法
CN112940395A (zh) * 2021-02-03 2021-06-11 晋江市春水衣架有限公司 一种带香味的耐老化pp塑料及带香味的耐老化pp衣架
CN113547459A (zh) * 2021-07-22 2021-10-26 广东新劲刚金刚石工具有限公司 一种改性pa-66复合树脂金刚石磨具及其制备方法
CN113978079A (zh) * 2021-09-27 2022-01-28 宁波瑞成包装材料有限公司 耐温防剥离薄膜及其生产方法
CN113968059A (zh) * 2021-12-04 2022-01-25 宁波瑞成包装材料有限公司 一种增韧bopa薄膜的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103113741B (zh) 2015-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103113741B (zh) 一种改性pa66材料及其制备方法
CN102241846B (zh) 一种硫酸钙晶须改性高密度聚乙烯复合材料及其制备方法
CN101580612B (zh) 一种pp/pet合金材料及其制备工艺
CN102181150B (zh) 一种碳纤维废丝增强尼龙6复合材料及其制备方法
CN105504803B (zh) 一种高流动性纤维增强尼龙复合材料及其制备方法
CN101709125B (zh) 基于界面增容的聚苯乙烯/聚烯烃纳米复合材料及制备方法
CN101775212A (zh) 聚苯硫醚纳米晶须复合材料及其制备方法
CN105038217A (zh) 一种碳纤维增强尼龙微发泡材料及其制备方法
CN101735604A (zh) 一种蒙脱土改性pa6/abs合金材料及其制备方法
CN100451056C (zh) 聚烯烃/纳米碳酸钙预分散母粒的制备方法
CN104592450A (zh) 纳米粒子、马来酸酐复合接枝的聚烯烃弹性体及其制备
CN101519523B (zh) 一种高韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料及其制备方法
CN106519556A (zh) 一种接枝改性聚丙烯木塑复合材料及其制备方法
CN110343332A (zh) 一种高韧性聚丙烯/弹性体复合材料及制备方法
CN102942798A (zh) 一种纳米木塑复合材料的制备原料及制备方法
CN101157777A (zh) 一种具有良好亲水性的改性聚丙烯树脂及其制备方法
CN102643503B (zh) 辐照接枝制造聚合木的方法
CN105462064A (zh) 一种聚丙烯/聚乙烯/木纤维复合材料及其制备方法
CN103709742A (zh) 一种改性芳纶纤维增强pa66材料及其制备方法
CN1036787C (zh) 聚烯烃塑料用增韧母粒及其制造方法
CN1858113A (zh) 一种增韧尼龙及其制备方法
CN115678084B (zh) 一种单聚酯增强发泡复合轻量化材料及其制备方法
CN104974404A (zh) 一种木塑复合材料的制备方法
CN104592656A (zh) 一种普适性聚合物相容剂及其制备方法
CN100532451C (zh) 一种高冲击性增强pet组合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150218

Termination date: 20160221

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee