CN103540125B - 一种耐高温导电ppo/pa6合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐高温导电的PPO/PA6合金材料及其制备方法。该发明材料是一种以耐高温导电纤维来改性的PPO/PA6合金材料。制备该合金材料的技术工艺的创新性体现在：首先采用化学沉积的方法在氧化硅纤维表面涂覆一层锑掺杂氧化锡制备耐高温导电纤维，采用超临界CO2为载体将铝酸酯偶联剂均匀的接枝在耐高温导电的纤维表面，进而与PPO/PA6合金配方体系通过双螺杆挤出机共混挤出，经牵条、冷却、切粒后得到改性PPO/PA6合金。在汽车行业在线喷涂工艺中，该改性PPO/PA6合金材料与传统PPO/PA6合金相比，可同时兼顾良好的导电性和高耐热性，可无需导电底漆即可直接进行静电喷涂操作，制品可以与金属部件同线生产，减少了生产成本和能耗。

Description

一种耐高温导电PPO/PA6合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种耐高温导电PPO/PA6合金材料及其制备方法，应用于汽车行业中与白车身可同时进行在线喷涂的车体板PPO/PA6合金材料，如挡泥板、翼子板等部件。
背景技术：
在汽车生产过程中，车身喷漆成本占车身成本约为50％，因此，车体板与白车身同时进行在线喷涂，可大量节约喷漆成本，但是采用在线喷涂工艺，PPO/PA合金材料一方面需要耐电泳烘烤温度(200～210℃)；另一方面PPO/PA合金需具备电泳所需的导电功能，传统的PPO/PA6合金材料不能同时兼顾导电性和耐热性，而采用本发明制得的耐高温导电PPO/PA6合金材料可克服上述缺点，该材料制备的型件可无需预先喷涂导电底漆即可直接进行静电喷涂，同一条生产线既可喷涂金属部件也可喷涂塑料部件，减少了成本和能源消耗，而且可以避免因不同加工工艺造成的色彩差异。
发明内容：
本发明制备了一种耐高温导电的PPO/PA6合金材料，该材料制备的型件在用于汽车行业在线喷涂工艺时，可以与金属型件同线喷涂，首先采用化学沉积法在氧化硅纤维表面涂覆一层锑掺杂氧化锡制备耐高温导电纤维，表面经偶联剂处理后与PPO/PA6合金配方体系通过双螺杆挤出机共混挤出，经牵条、冷却、切粒后得到改性PPO/PA6合金材料。该合金材料不仅具有较好的力学性能，化学稳定性，而且具有良好的导电性、抗氧化性，耐高温。
技术方案：
一种耐高温导电PPO/PA6合金材料，按重量百分比计，其配方组成如下：
所述耐高温导电纤维长径比为22∶1～28∶1，采用化学沉积法在氧化硅纤维表面涂覆一层锑掺杂氧化锡前躯体，再进行热处理，温度为450～1000℃，制得耐高温导电的锑掺杂氧化锡/氧化硅纤维。
其中，所述耐高温导电PPO/PA6合金材料的制备方法如下:
步骤一：在50～80℃，常压，高速搅拌24h的条件下，采用化学沉积法在氧化硅纤维表面涂覆一层锑掺杂氧化锡的前躯体，然后进行热处理，温度范围为450～1000℃，制备耐高温导电的锑掺杂氧化锡/氧化硅纤维。
步骤二：在80～100℃，25MPa的条件下，在超临界CO2反应釜中将铝酸酯偶联剂均匀接枝在氧化硅纤维的表面。
步骤三：将上述配方中的各组分干燥后按配比在高速混合机中混合均匀，将混合的物料加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出。
挤出温度范围为250～270℃；主机转速为400～600rpm；喂料转速为20～30rpm。
挤出的混合物经水冷、造粒后在真空干燥箱中烘干，然后将烘好的共混物在250～270℃下注塑成标准样条。
具体实例：
为便于进一步说明本发明，下面结合具体实施例对本发明进行说明：
主要原料聚苯醚树脂，特性粘度为0.50dL/g；尼龙6树脂，特性粘度2.48dL/g；增容剂使用接枝SEBS；增韧剂使用SBS；填充纤维使用自制的耐高温导电纤维；抗氧剂包括1010、168。双螺杆挤出机料筒温度一区温度：230～250℃，二区温度：240～260℃，三区温度：260～270℃，四区温度：260～270℃，五区温度：240～260℃，六区温度：230～250℃，压力为10～16MPa，螺杆长径比35～40，主机转速400～600r/min。将各组分按配比混合均匀置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出造粒。
本发明各实施例中所得的改性PPO/PA6合金材料，按以下注塑条件注塑成测试样条。注塑条件：注塑温度250～270℃，注塑压力50～80MPa，注射速度30～60mm/s。
各实施例具体检测标准如下：
实施例1～4对应的各组分用量及各实施例配方对应的样品性能(见表1和表2)
表1实施例1～4的配方表
表2各实施例样品对应的物理性能
通过表2实施例1～4的材料物性对比分析可知，本发明采用几种不同比例的PPO、PA6、自制纤维的质量百分比，制备出不同综合性能的PPO/PA6合金材料，从表2、表3可知，改性PPO/PA6合金材料的热变形温度与未添加自制纤维的PPO/PA6相比有明显提高，可以适应车体板在线喷涂的最低烘烤温度；添加自制纤维后，该合金材料的体积电阻率均在10-3Ω·cm数量级，表明该材料具有导电功能，可进行电泳喷涂。
根据以上所述，本发明的优点是：该改性PPO/PA6合金材料具有较好的力学性能，化学稳定性，而且具有良好的导电性、抗氧化性，耐高温。在汽车车体板和白车身同时在线喷涂时，该改性的PPO/PA6合金材料制备的型件可同时兼顾导电性和耐热性，大大减少了生产成本和能耗。
表3未添加自制纤维PPO/PA6的物理性能

Claims (2)

1.一种耐高温导电PPO/PA6合金材料，按重量百分比计，其配方组成如下：
所述耐高温导电纤维长径比为22∶1～28∶1，采用化学沉积法在氧化硅纤维表面涂覆一层锑掺杂氧化锡前躯体，再进行热处理，温度为450～1000℃，制得耐高温导电的锑掺杂氧化锡/氧化硅纤维。
2.根据权利要求1所述的耐高温导电PPO/PA6合金材料，其特征在于：在超临界CO2的环境中，将铝酸酯偶联剂均匀地接枝在所述耐高温导电的锑掺杂氧化锡/氧化硅纤维表面。
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