CN103360684A - 一种园林电动工具用pp/pa合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种园林电动工具用PP/PA合金材料，由下列组分按照质量份组成：PP：30～50份；PA：10～30份；相容改性剂：3～10份；玻璃纤维：30～35份；溴系阻燃剂：10～20份；无机阻燃剂：3～5份；抗熔滴剂：0.5～5份；抗氧剂：0.5～1份。其制备方法，包括以下步骤：A.按照质量份数秤取原料；B.将物料混合均匀；C.将经过步骤B混合均匀的混合料采用双螺杆挤出机挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤入口加入玻璃纤维，造粒后得到PP/PA合金材料。本发明提供一种园林电动工具用PP/PA合金材料，其具有较好的强度和刚性，材料的吸水率较PA大幅度下降，并且提高了复合材料的阻燃性能。

Description

一种园林电动工具用PP/PA合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PP/PA合金材料及其制备方法。
背景技术
 随着国内这几年城市建设的发展，城市绿化已经形成一个很大的产业，日常的养护依赖园林工具来完成。园林电动工具如园林修剪工具等其塑料外壳是实现电动工具安全使用双重绝缘的重要组成部分，并且阻燃也是不可或缺的。目前国内外用作园林电动工具外壳的塑料主要有两大类，一类是PC及其合金和增强塑料，另一类是增强尼龙及其增强增韧材料。
塑料合金材料是将两种以上的聚合物共混改性形成的复合材料，由于具备优良的性能而被广泛关注。然而，聚合物改性中，最重要的问题就是改善不同材料之间的相容性，使复合材料具有较好的界面性能，从而使其具备优良的力学性能等。
聚丙烯（PP）是一种性能优异的热塑性塑料，它具有强度高、耐磨、耐弯曲疲劳、耐热温度高、耐湿和耐化学性优良、容易加工成型、价格低廉等优点；
尼龙（PA）是一种力学性能较好的聚合物，然而由于其高分子链上具有较多的极性基团，使其具有较好的亲水性，因此它很容易吸水，尺寸稳定性较差。
在聚丙烯（PP）中加入尼龙可以提高PP的强度，降低纯PP产品的成型收缩率，但尼龙的加入也会影响聚丙烯的加工性能，由于PP和PA的熔点不同，相差较大，因此PP/PA合金的加工温度较纯PP要高才能加工，这样PP在加工过程中会因温度过高而导致性能下降。
目前还没有一种园林电动工具用PP/PA合金材料。
发明内容
鉴于目前还没有一种园林电动工具用PP/PA合金材料，本发明提供一种园林电动工具用PP/PA合金材料，其具有较好的强度和刚性，材料的吸水率较PA大幅度下降，并且提高了复合材料的阻燃性能。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种园林电动工具用PP/PA合金材料，该PP/PA合金材料由下列组分按照质量份组成：
PP：30份~50份；
PA：10份~30份；
相容改性剂：3份~10份；相容改性剂的作用在于使PP与PA相容，使复合材料具有较好的界面性能，从而使其具备优良的力学性能。
玻璃纤维：30份~35份；玻璃纤维的作用在于提高符合材料的强度及力学性能。
溴系阻燃剂：10份~20份；
无机阻燃剂：3份~5份；溴系阻燃剂和无机阻燃剂的作用在于提高复合材料的阻燃性能。
抗熔滴剂：0.5份~5份；抗熔滴剂可起到抗熔滴、抑烟、降低卤素阻燃剂的含量，达到环保要求。
抗氧剂：0.5份~1份。抗氧剂的作用在于提高复合材料的抗氧化性。
进一步，所述的PP为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯或均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的混合物。
进一步，所述的PA为PA6或PA66。
优选的：
所述的相容改性剂为PP接枝马来酸酐，接枝率为0.5~1.5%、或PE接枝马来酸酐，接枝率为0.5~1.5%、或POE接枝马来酸酐，接枝率为0.5~1.5%、或PP/POE共混物接枝马来酸酐，接枝率为0.5~1.5%。
所述溴系阻燃剂为十溴二苯基乙烷、或八溴醚、或六溴环十二烷。
所述的无机阻燃剂为三氧化二锑或氢氧化铝或氢氧化镁。
所述的抗熔滴剂为聚四氟乙烯粉、硅烷粉、有机蒙脱土、高岭土、粘土中的一种或几种。
所述的抗氧剂为复配抗氧剂B215，或是复配抗氧剂B900，或是由抗氧剂1076和抗氧剂DSTP组成的复配抗氧剂。优选的，由抗氧剂1076和抗氧剂DSTP组成的复配抗氧剂中，抗氧剂1076和抗氧剂DSTP的质量比为2:1。
上述园林电动工具用PP/PA合金材料的制备方法，包括以下步骤：
A.按照质量份数秤取原料；
B.将PP、PA、相容改性剂、溴系阻燃剂、无机阻燃剂、抗熔滴剂、抗氧剂加入混合机中混合均匀；
C.将经过步骤B混合均匀的混合料采用双螺杆挤出机挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤入口加入玻璃纤维，造粒后得到PP/PA合金材料；混合料在双螺杆挤出机中的料筒的温度为165℃~230℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300~600转/分钟，真空度为0.1Mpa。
本发明的有益效果在于：提供了一种园林电动工具用PP/PA合金材料，因PA的加入，使其比阻燃PP的强度和刚性相比都获得了提高，并且因加入PA，提高了材料的耐温性能，使其高温下还能保持较高的机械性能，降低了加工成本。同时复合材料的组成使得其具有较好的强度和刚性、PP/PA合金成型时的温度可大大降低，这样PP在加工过程中不会因温度过高而导致性能下降、材料的吸水率较大幅度下降，并且提高了复合材料的阻燃性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例一
按照以下配比称取原材料：30质量份的共聚聚丙烯、10质量份的 PA6、9质量份的PP/POE共混物接枝马来酸酐、30质量份的玻璃纤维、16质量份的十溴二苯基乙烷、4质量份的三氧化二锑、0.5质量份的聚四氟乙烯粉、0.5质量份的复配抗氧剂B215。其中PP/POE共混物接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。
将称好的共聚聚丙烯、PA6、PP/POE共混物接枝马来酸酐、十溴二苯基乙烷、三氧化二锑、聚四氟乙烯粉、复配抗氧剂B215加入混合机中混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，同时通过双螺杆挤出机玻纤入口加入玻璃纤维，造粒后得到PP/PA合金材料；混合料在双螺杆挤出机中的料筒的温度为165℃~230℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300转/分钟、真空度为0.1Mpa。
实施例二
按照以下配比称取原材料：20质量份的共聚聚丙烯、20质量份的PA6、9质量份的PP/POE共混物接枝马来酸酐、30质量份的玻璃纤维、16质量份的十溴二苯基乙烷、4质量份的三氧化二锑、0.5质量份的聚四氟乙烯粉、0.5质量份的复配抗氧剂B215。其中PP/POE共混物接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例三
按照以下配比称取原材料：30质量份的均聚聚丙烯、10质量份的PA6、9质量份的PP/POE共混物接枝马来酸酐、30质量份的玻璃纤维、16质量份的十溴二苯基乙烷、4质量份的三氧化二锑、0.5质量份的聚四氟乙烯粉、0.5质量份的复配抗氧剂B215。其中PP/POE共混物接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例四
按照以下配比称取原材料：20质量份的均聚聚丙烯、20质量份的PA6、9质量份的PP/POE共混物接枝马来酸酐、30质量份的玻璃纤维、16质量份的十溴二苯基乙烷、4质量份的三氧化二锑、0.5质量份的聚四氟乙烯粉、0.5质量份的复配抗氧剂B215。其中PP/POE共混物接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例五
按照以下配比称取原材料：35质量份的均聚聚丙烯、10质量份的PA6、7质量份的PP接枝马来酸酐、35质量份的玻璃纤维、20质量份的八溴醚、3.5质量份的氢氧化铝、2质量份的高岭土、1质量份的复配抗氧剂B900。其中PP接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例六
按照以下配比称取原材料：50质量份的均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的混合物，其中聚居聚丙烯与共聚聚丙烯的质量比为2：1、15质量份的PA66、3质量份的POE接枝马来酸酐、31质量份的玻璃纤维、15质量份的六溴环十二烷、5质量份的氢氧化镁、4质量份的硅烷粉、0.7质量份的复配抗氧剂，该复配抗氧剂由抗氧剂1076和抗氧剂DSTP组成，其中抗氧剂1076和抗氧剂DSTP的质量比为2:1。其中POE接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例七
按照以下配比称取原材料：30质量份的均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的混合物，其中聚居聚丙烯与共聚聚丙烯的质量比为1：4、20质量份的PA66、10质量份的PE接枝马来酸酐、30质量份的玻璃纤维、12质量份的六溴环十二烷、3质量份的氢氧化铝、0.5质量份的有机蒙脱土、0.6质量份的复配抗氧剂，该复配抗氧剂由抗氧剂1076和抗氧剂DSTP组成，其中抗氧剂1076和抗氧剂DSTP的质量比为1：6。其中PE接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例八
按照以下配比称取原材料：40质量份的均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的
混合物，其中聚居聚丙烯与共聚聚丙烯的质量比为1：1、30质量份的PA6、5质量份的PP/POE共混物接枝马来酸酐、34质量份的玻璃纤维、10质量份的八溴醚、4.5质量份的氢氧化镁、5质量份的粘土、0.5质量份的复配抗氧剂B900。其中PP/POE共混物接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例九
按照以下配比称取原材料：45质量份的共聚聚丙烯、25质量份的PA66、8质量份的PP共混物接枝马来酸酐、32质量份的玻璃纤维、18质量份的八溴醚、4质量份的三氧化二锑、1质量份的抗熔滴剂，该抗熔滴剂由聚四氟乙烯粉、硅烷土、有机蒙脱土、高岭土、粘土组成，聚四氟乙烯粉、硅烷土、有机蒙脱土、高岭土、粘土的质量比为1：2：1.5：3：0.2、0.8质量份的复配抗氧剂B215。其中PP共混物接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0,5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例十
按照以下配比称取原材料：40质量份的均聚聚丙烯、25质量份的PA66、8质量份的POE共混物接枝马来酸酐、32质量份的玻璃纤维、18质量份的八溴醚、4质量份的三氧化二锑、1质量份的抗熔滴剂，该抗熔滴剂由聚四氟乙烯粉、硅烷土、有机蒙脱土、高岭土组成，聚四氟乙烯粉、硅烷土、有机蒙脱土、高岭土的质量比为1：3：0.5：2、0.8质量份的复配抗氧剂B215。其中POE共混物接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。
实施例十一
按照以下配比称取原材料：50质量份的共聚聚丙烯、10质量份的PA6、10质量份的PE共混物接枝马来酸酐、30质量份的玻璃纤维、15质量份的六溴环十二烷、5质量份的三氧化二锑、2质量份的抗熔滴剂，该抗熔滴剂由聚四氟乙烯粉、硅烷土、高岭土组成，聚四氟乙烯粉、硅烷土、高岭土的质量比为1：1：1、0.5质量份的复配抗氧剂，该复配抗氧剂由抗氧剂1076和抗氧剂DSTP组成，其中抗氧剂1076和抗氧剂DSTP的质量比为1：10。其中PE共混物接枝马来酸酐为由宁波能之光新材料科技有限公司公司生产，接枝率为0.5~1.0%。制备工艺同实施例一。

Claims (10)

1.一种园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于该PP/PA合金材料由下列组分按照质量份组成：
PP：30份~50份；
PA：10份~30份；
相容改性剂：3份~10份；
玻璃纤维：30份~35份；
溴系阻燃剂：10份~20份；
无机阻燃剂：3份~5份；
抗熔滴剂：0.5份~5份；
抗氧剂：0.5份~1份。
2.如权利要求1所述的园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于：所述的PP为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯或均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的混合物。
3.如权利要求1所述的园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于：所述的PA为PA6或PA66。
4.如权利要求1所述的园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于：所述的相容改性剂为PP接枝马来酸酐，接枝率为0.5~1.5%、或PE接枝马来酸酐，接枝率为0.5~1.5%、或POE接枝马来酸酐，接枝率为0.5~1.5%、或PP/POE共混物接枝马来酸酐，接枝率为0.5~1.5%。
5.如权利要求1所述的园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于：所述溴系阻燃剂为十溴二苯基乙烷、或八溴醚、或六溴环十二烷。
6.如权利要求1所述的园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于：所述的无机阻燃剂为三氧化二锑或氢氧化铝或氢氧化镁。
7.如权利要求1所述的园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于：所述的抗熔滴剂为聚四氟乙烯粉、硅烷粉、有机蒙脱土、高岭土、粘土中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于：所述的抗氧剂为复配抗氧剂B215，或是复配抗氧剂B900，或是由抗氧剂1076和抗氧剂DSTP组成的复配抗氧剂。
9.如权利要求8所述的园林电动工具用PP/PA合金材料，其特征在于：由抗氧剂1076和抗氧剂DSTP组成的复配抗氧剂中，抗氧剂1076和抗氧剂DSTP的质量比为2:1。
10.如权利要求1所述的园林电动工具用PP/PA合金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A.按照质量份数秤取原料；
B.将PP、PA、相容改性剂、溴系阻燃剂、无机阻燃剂、抗熔滴剂、抗氧剂加入混合机中混合均匀；
C.将经过步骤B混合均匀的混合料采用双螺杆挤出机挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤入口加入玻璃纤维，造粒后得到PP/PA合金材料；混合料在双螺杆挤出机中的料筒的温度为165℃~230℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300~600转/分钟、真空度为0.1Mpa。
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