CN105440670A - 一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，按重量份数计算，由85~95份的尼龙6、5~15份的热塑性聚氨酯、1~5份的EBA-g-MAH、0.6~0.8的份润滑剂、0.2~0.3的份抗氧化剂、0.3~0.5份的增塑剂和0.2~0.3份的着色剂组成。本发明还提供了上述复合材料的制备方法，首先制备接枝产物EBA-g-MAH，然后按照质量比将尼龙6、热塑性聚氨酯、EBA-g-MAH、润滑剂、抗氧化剂、增塑剂和着色剂混合均匀后，通过双螺杆挤出机挤出造粒，最后用注塑机注塑，即得增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料。本发明的复合材料具有优异力学性能、良好可加工性和低成本特性。

Description

一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种聚氨酯复合材料，具体来说是一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法。
背景技术
尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料因兼具尼龙6优异的摩擦性能及热塑性聚氨酯的高弹性和韧性，可被广泛应用于汽车、航空、航天等领域。但是由于尼龙6与热塑性聚氨酯之间的相容性差，致使复合材料的力学性能不佳。如XiaofengMa等人将TPU与尼龙6共混，当TPU用量为总原料质量的20％时，所得PA6/TPU复合材料的缺口冲击强度仅为11kJ/m2，断裂伸长率仅为125％(马晓峰,朱国强,李新法.PA6/TPU共混物的力学性能研究[J].塑料工业,2008,36(5):19-21)。为此，一些科研工作者通过引入增容剂，有效改善了其力学性能。如Tsien-TangChiu等人将4.69-16.45份增容剂POE-g-MAH或EVA-g-MAH引入80～95份PA6和5～20份TPU共混体系中，所得PA6/TPU复合材料的缺口冲击强度可提高到22.9～38.3kJ/m2、断裂伸长率为200％～288％，拉伸强度为45～70.6MPa(ChiuHT,ChuangCY.ThemechanicalandrheologicalbehaviorofthePA/TPUblendwithPOE‐g‐MAmodifier[J].Journalofappliedpolymerscience,2010,115(3):1278-1282；中国专利CN104744929A，一种尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法，公开日2015年7月1日)。上述改性方法虽在一定程度上改善了PA6/TPU复合材料的力学性能，但仍存在韧性不足、TPU和增容剂用量大等明显不足。
由此可见，迫切需要发展低TPU用量高性能的PA6/TPU复合材料及其制备方法。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法，所述的这种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法要解决现有技术中的PA6/TPU复合材料韧性不足，TPU和增容剂用量大的技术问题。
本发明一种尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量均为100000～300000的聚酯型热塑性聚氨酯或聚醚型热塑性聚氨酯；所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、石蜡中的一种或两种以上的混合物；所述抗氧化剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)、2,6-二叔基-4-甲酚(简称抗氧剂264)、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯(简称抗氧剂1076)中的一种或两种以上的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(简称DOP)、间苯二甲酸二辛酯(简称DOIP)、邻苯二甲酸二丁酯(简称DBP)、邻苯二甲酸二庚酯(简称DHP)中的一种或两种以上的混合物；所述着色剂为钛白粉(简称TiO2)、银白珠光粉中的一种或两种的混合物。
具体的，热塑性聚氨酯的用量相当于总原料质量的4.68-14.66％，EBA-g-MAH的用量相当于总原料质量的0.97～4.68％。
进一步的，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为100000的聚酯型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸锌和石蜡组成，所述的硬脂酸锌和石蜡的质量比为1：2；所述抗氧化剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述着色剂为钛白粉。
进一步的，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为200000的聚醚型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸钙和硬脂酸组成，所述的硬脂酸钙和硬脂酸的质量比为1：2；所述抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述着色剂为银白珠光粉。
进一步的，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为250000的聚醚型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸和石蜡组成，所述的硬脂酸和石蜡的质量比为1：2；所述抗氧化剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二庚酯；所述着色剂为钛白粉。
进一步的，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为180000的聚酯型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸钙和石蜡组成，所述的硬脂酸和石蜡的质量比为1：2；所述抗氧化剂为2,6-二叔基-4-甲酚；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述着色剂为银白珠光粉。
进一步的，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为300000的聚醚型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸钙和硬脂酸锌组成，所述的硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量比为1：2；所述抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯；所述增塑剂为间苯二甲酸二辛酯；所述着色剂为钛白粉。
本发明还提供了上述的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)一个制备接枝产物EBA-g-MAH的步骤；按照质量比称取将乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐、过氧化苯甲酰，所述的乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐、过氧化苯甲酰的质量比为100：2～3：0.25～0.3，先将乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐和二甲苯加入到一个反应器中，所述的乙烯/丙烯酸丁酯共聚物和二甲苯的质量比为1：3.52～5.28，在氮气气氛中搅拌加热至完全溶解，恒定反应温度80～95℃；然后将过氧化苯甲酰先用二甲苯溶解，所述的过氧化苯甲酰和二甲苯的质量比为0.02～0.03：17.6,再加入到上述的反应容器中，反应完全后，将溶液溶解在无水乙醇中，减压过滤，然后丙酮冲洗，最后将产物超声20～60min，即得接枝产物EBA-g-MAH；
2)、将EBA-g-MAH、尼龙6、热塑性聚氨酯、润滑剂、抗氧化剂、增塑剂及着色剂于混合机混合3～5min，所得的混合料利用双螺杆挤出机制粒，得到增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒；
3)、将步骤2)所得的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒用注塑机控制温度为190～235℃进行注塑，即得改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料。
进一步的，上述制粒过程中，控制螺杆一、二段温度为180～190℃，三至六段温度为220～225℃，喂料转速为220～260r/min，切粒转速为250～300r/min；
本发明的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，采用操作简单、反应温度低、副反应少的溶液法制备增容剂EBA-g-MAH。在EBA接枝马来酸酐过程中，由于利用引发剂受热分解形成的初级自由基夺取EBA分子链中叔碳上的氢原子，且羧基吸电子能力比单氧原子强，极大降低了C-H键强度，这使得叔碳上的氢原子易于失去，更易接枝马来酸酐，因而所得增容剂EBA-g-MAH中马来酸酐的接枝率高达2.3％。从而有效克服了熔融法合成EVA-g-MAH反应过程难以控制、产物接枝率低(2％)的技术难题。
进一步，由于EBA-g-MAH的分子链段中同时含有两种极性基团，既赋予其较大极性，又能形成氢键。加之EBA-g-MAH中的EBA和热塑性聚氨酯都属于弹性链段，故而EBA-g-MAH能够显著提高尼龙6与热塑性聚氨酯之间的相容性。
本发明的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，当增容剂EBA-g-MAH用量为总原料质量的0.97～4.68％时，热塑性聚氨酯用量仅占总原料质量的4.68-14.66％，其冲击强度为28.5～45.9kJ/m2，拉伸强度为58.7～70.8MPa，断裂伸长率为213.7～289.8％，磨耗量为7～18mg/1000rpm。可见通过EBA-g-MAH改性，在低TPU用量下，所得尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料仍具有优异力学性能和良好可加工性。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明的复合材料具有优异力学性能、良好可加工性和低成本特性。
具体实施方式
下面实施例是对本发明进一步详细描述，但不限制本发明。
本发明各实施例中，所得增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的冲击强度，按照ASTMD256标准，采用JC-3002型简支梁冲击试验机进行测定；
拉伸强度、断裂伸长率，按照ASTMD638标准，采用SUN500万能材料试验机进行测定；
磨耗量，按照ASTMD-1044标准，采用MHK-500TIMKEN进行测定。
表1实验原料
实施例1
一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为100000的聚酯型热塑性聚氨酯；
所述润滑剂为硬脂酸锌与石蜡按质量比计算，即硬脂酸锌：石蜡为1：2组成的混合物；
所述抗氧化剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(简称DOP)；
所述着色剂为钛白粉(简称TiO2)。
上述的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)、接枝产物EBA-g-MAH的制备
按质量比计算，按EBA：MAH：BPO的质量比为100：2：0.28的比例，将10gEBA、0.2gMAH和50mL二甲苯倒入装有搅拌及控温装置的反应器中，在氮气气氛中搅拌加热至完全溶解，恒定反应温度90℃。称取0.028gBPO，以20mL二甲苯溶解，缓慢滴入反应器。反应4h后，将溶液倒入50mL无水乙醇中，减压过滤，然后丙酮冲洗，最后将产物超声30min，即得MAH的接枝率为2.3％的接枝产物EBA-g-MAH；
上述所得的接枝产物EBA-g-MAH，经EA1108元素分析仪测定并计算得出其MAH接枝率为2.3％；
(2)、将EBA-g-MAH、尼龙6、热塑性聚氨酯、润滑剂、抗氧化剂、增塑剂及着色剂于SHR-10A高速混合机混合5min，所得的混合料利用TE-35双螺杆挤出机制粒，得到增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒；
上述制粒过程中控制螺杆一段温度为180℃、二段温度为190℃，三至六段温度均为225℃，喂料转速为250r/min，切粒转速为300r/min；
(3)、将步骤(2)所得的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒用FT-80I注塑机进行注塑，即得增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料；
注塑过程控制射嘴温度为235℃，一段温度为233℃，二段温度为230℃，三段温度为190℃。
上述所得到的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，在增容剂EBA-g-MAH的用量为总原料质量的4.68％，热塑性聚氨酯的用量为总原料质量的4.68％时，其冲击强度为28.5kJ/m2，拉伸强度为70.8MPa，断裂伸长率为213.7％。磨耗量为18mg/1000rpm。
实施例2
一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为200000的聚醚型热塑性聚氨酯；
所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸按质量比计算，即硬脂酸钙：硬脂酸为1：2组成的混合物；
所述抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯(简称抗氧剂1076)；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯(简称DBP)；
所述着色剂为银白珠光粉。
上述的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)、接枝产物EBA-g-MAH的制备
按质量比计算，按EBA：MAH：BPO的质量比为100：2：0.28的比例，将10gEBA、0.2gMAH和50mL二甲苯倒入装有搅拌及控温装置的反应器中，在氮气气氛中搅拌加热至完全溶解，恒定反应温度90℃。称取0.028gBPO，以20mL二甲苯溶解，缓慢滴入反应器。反应4h后，将溶液倒入50mL无水乙醇中，减压过滤，然后丙酮冲洗，最后将产物超声30min。
上述所得的接枝产物EBA-g-MAH，经EA1108元素分析仪测定并计算得出其MAH接枝率为2.3％；
(2)、将EBA-g-MAH、尼龙6、热塑性聚氨酯、润滑剂、抗氧化剂、增塑剂及着色剂于SHR-10A高速混合机混合4min，所得的混合料利用TE-35双螺杆挤出机制粒，得到增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒；
上述制粒过程中控制螺杆一段温度为180℃、二段温度为190℃，三至六段温度均为225℃，喂料转速为255r/min，切粒转速为250r/min；
(3)、将步骤(2)所得的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒用FT-80I注塑机进行注塑，即得增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料；
注塑过程控制射嘴温度为235℃，一段温度为233℃，二段温度为230℃，三段温度为190℃。
上述所得到的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，在增容剂EBA-g-MAH的用量为总原料质量的2.87％，热塑性聚氨酯的用量为总原料质量的9.56％时，其冲击强度为45.9kJ/m2，拉伸强度为63.4MPa，断裂伸长率为289.8％，磨耗量为7mg/1000rpm。
实施例3
一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为250000的聚醚型热塑性聚氨酯；
所述EBA-g-MAH通过包括如下步骤的方法制备而成：
所述润滑剂为硬脂酸和石蜡，按质量比计算，即硬脂酸：石蜡为1：2组成的混合物；
所述抗氧化剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二庚酯(简称DHP)；
所述着色剂为钛白粉(简称TiO2)。
上述的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)、接枝产物EBA-g-MAH的制备
按EBA：MAH：BPO的质量比为100：2：0.28的比例，将10gEBA、0.2gMAH和50mL二甲苯倒入装有搅拌及控温装置的反应器中，在氮气气氛中搅拌加热至完全溶解，恒定反应温度90℃。称取0.028gBPO，以20mL二甲苯溶解，缓慢滴入反应器。反应4h后，将溶液倒入50mL无水乙醇中，减压过滤，然后丙酮冲洗，最后将产物超声30min，即得接枝产物EBA-g-MAH；
上述所得的接枝产物EBA-g-MAH，经EA1108元素分析仪测定并计算得出其MAH接枝率为2.3％；
(2)、将EBA-g-MAH、尼龙6、热塑性聚氨酯、润滑剂、抗氧化剂、增塑剂及着色剂于SHR-10A高速混合机混合5min，所得的混合料利用TE-35双螺杆挤出机制粒，得到增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒；
上述制粒过程中控制螺杆一段温度为180℃、二段温度为190℃，三至六段温度均为224℃，喂料转速为220r/min，切粒转速为268r/min；
(3)、将步骤(2)所得的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒用FT-80I注塑机进行注塑，即得增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料；
注塑过程控制射嘴温度为235℃，一段温度为233℃，二段温度为230℃，三段温度为190℃。
上述所得到的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，在增容剂EBA-g-MAH的用量为总原料质量的0.98％，热塑性聚氨酯的用量为总原料质量的14.66％时，其冲击强度为39.8kJ/m2，拉伸强度为63.5MPa，断裂伸长率为267.8％，磨耗量为15mg/1000rpm。
实施例4
一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为180000的聚酯型热塑性聚氨酯；
所述EBA-g-MAH通过包括如下步骤的方法制备而成：
所述润滑剂为硬脂酸钙和石蜡，按质量比计算，即硬脂酸：石蜡为1：2组成的混合物；
所述抗氧化剂为2,6-二叔基-4-甲酚(简称抗氧剂264)；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯(简称DBP)；
所述着色剂为银白珠光粉。
上述的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)、接枝产物EBA-g-MAH的制备
按EBA：MAH：BPO的质量比为100：2：0.28的比例，将10gEBA、0.2gMAH和50mL二甲苯倒入装有搅拌及控温装置的反应器中，在氮气气氛中搅拌加热至完全溶解，恒定反应温度90℃。称取0.028gBPO，以20mL二甲苯溶解，缓慢滴入反应器。反应4h后，将溶液倒入50mL无水乙醇中，减压过滤，然后丙酮冲洗，最后将产物超声30min，即得接枝产物EBA-g-MAH；
上述所得的接枝产物EBA-g-MAH，经EA1108元素分析仪测定并计算得出其MAH接枝率为2.3％；
(2)、将EBA-g-MAH、尼龙6、热塑性聚氨酯、润滑剂、抗氧化剂、增塑剂及着色剂于SHR-10A高速混合机混合3min，所得的混合料利用TE-35双螺杆挤出机制粒，得到增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒；
上述制粒过程中控制螺杆一段温度为180℃、二段温度为190℃，三至六段温度均为223℃，喂料转速为246r/min，切粒转速为285r/min；
(3)、将步骤(2)所得的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒用FT-80I注塑机进行注塑，即得增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料；
注塑过程控制射嘴温度为235℃，一段温度为233℃，二段温度为230℃，三段温度为190℃。
上述所得到的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，在增容剂EBA-g-MAH的用量为总原料质量的0.97％，热塑性聚氨酯的用量为总原料质量的12.63％时，其冲击强度为40.2kJ/m2，拉伸强度为58.7MPa，断裂伸长率为259.6％，磨耗量为12mg/1000rpm。
实施例5
一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述热塑性聚氨酯为分子量为300000的聚醚型热塑性聚氨酯；
所述润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按质量比计算，即硬脂酸钙：硬脂酸锌为1：2组成的混合物；
所述抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯(简称抗氧剂1076)；
所述增塑剂为间苯二甲酸二辛酯(简称DOIP)；
所述着色剂为钛白粉(简称TiO2)。
上述的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)、接枝产物EBA-g-MAH的制备
按EBA：MAH：BPO的质量比为100：2：0.28的比例，将10gEBA、0.2gMAH和50mL二甲苯倒入装有搅拌及控温装置的反应器中，在氮气气氛中搅拌加热至完全溶解，恒定反应温度90℃。称取0.028gBPO，以20mL二甲苯溶解，缓慢滴入反应器。反应4h后，将溶液倒入50mL无水乙醇中，减压过滤，然后丙酮冲洗，最后将产物超声30min，即得接枝产物EBA-g-MAH；
上述所得的接枝产物EBA-g-MAH，经EA1108元素分析仪测定并计算得出其MAH接枝率为2.3％；
(2)、将EBA-g-MAH、尼龙6、热塑性聚氨酯、润滑剂、抗氧化剂、增塑剂及着色剂于SHR-10A高速混合机混合4min，所得的混合料利用TE-35双螺杆挤出机制粒，得到增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒；
上述制粒过程中控制螺杆一段温度为180℃、二段温度为190℃，三至六段温度均为220℃，喂料转速为260r/min，切粒转速为294r/min；
(3)、将步骤(2)所得的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒用FT-80I注塑机进行注塑，即得增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料；
注塑过程控制射嘴温度为235℃，一段温度为233℃，二段温度为230℃，三段温度为190℃。
上述所得到的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，在增容剂EBA-g-MAH的用量为总原料质量的4.70％，热塑性聚氨酯的用量为总原料质量的7.52％时，其冲击强度为28.6kJ/m2，拉伸强度为67.5MPa，断裂伸长率为233.4％，磨耗量为12mg/1000rpm。
综上所述，本发明的一种增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，当增容剂EBA-g-MAH用量为总原料质量的0.97～4.70％，仅热塑性聚氨酯用量为总原料质量的4.68～14.66％时，所得尼龙/TPU复合材料的冲击强度高达28.5～45.9kJ/m2，拉伸强度为58.7～70.8MPa，断裂伸长率为213.7～289.8％，磨耗量为7～18mg/1000rpm。可见在低EBA-g-MAH和热塑性聚氨酯用量下，所得尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料仍具有优异力学性能、良好可加工性和低成本特性。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
尼龙685~95份；
热塑性聚氨酯5~15份；
EBA-g-MAH1~5份；
润滑剂0.6~0.8份；
抗氧化剂0.2~0.3份；
增塑剂0.3~0.5份；
着色剂0.2~0.3份；
所述热塑性聚氨酯为分子量为100000~300000的聚酯型热塑性聚氨酯或聚醚型热塑性聚氨酯；所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、石蜡中的一种或两种以上的混合物；所述抗氧化剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二叔基-4-甲酚、或者3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯中的一种或两种以上的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、间苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、或者邻苯二甲酸二庚酯中的一种或两种以上的混合物；所述着色剂为钛白粉、银白珠光粉中的一种或两种的混合物。
2.如权利要求1所述的一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
尼龙695份；
热塑性聚氨酯5份；
EBA-g-MAH；5份；
润滑剂0.8份；
抗氧化剂0.3份；
增塑剂0.5份；
着色剂0.3份；
所述热塑性聚氨酯为分子量为100000的聚酯型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸锌和石蜡组成，所述的硬脂酸锌和石蜡的质量比为1：2；所述抗氧化剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述着色剂为钛白粉。
3.如权利要求1所述的一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
尼龙690份；
热塑性聚氨酯10份；
EBA-g-MAH3份；
润滑剂0.7份；
抗氧剂0.2份；
增塑剂0.4份；
着色剂0.3份；
所述热塑性聚氨酯为分子量为200000的聚醚型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸钙和硬脂酸组成，所述的硬脂酸钙和硬脂酸的质量比为1：2；所述抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述着色剂为银白珠光粉。
4.如权利要求1所述的一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
尼龙685份；
热塑性聚氨酯15份；
EBA-g-MAH1份；
润滑剂0.6份；
抗氧剂0.2份；
增塑剂0.3份；
着色剂0.2份；
所述热塑性聚氨酯为分子量为250000的聚醚型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸和石蜡组成，所述的硬脂酸和石蜡的质量比为1：2；所述抗氧化剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二庚酯；所述着色剂为钛白粉。
5.如权利要求1所述的一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
尼龙687份；
热塑性聚氨酯13份；
EBA-g-MAH1份；
润滑剂0.8份；
抗氧剂0.3份；
增塑剂0.5份；
着色剂0.3份；
所述热塑性聚氨酯为分子量为180000的聚酯型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸钙和石蜡组成，所述的硬脂酸和石蜡的质量比为1：2；所述抗氧化剂为2,6-二叔基-4-甲酚；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述着色剂为银白珠光粉。
6.如权利要求1所述的一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
尼龙692份；
热塑性聚氨酯8份；
EBA-g-MAH5份；
润滑剂0.6份；
抗氧剂0.2份；
增塑剂0.3份；
着色剂0.2份；
所述热塑性聚氨酯为分子量为300000的聚醚型热塑性聚氨酯；所述润滑剂由硬脂酸钙和硬脂酸锌组成，所述的硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量比为1：2；所述抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯；所述增塑剂为间苯二甲酸二辛酯；所述着色剂为钛白粉。
7.权利要求1-6任一所述的一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）一个制备接枝产物EBA-g-MAH的步骤；按照质量比称取将乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐、过氧化苯甲酰，所述的乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐、过氧化苯甲酰的质量比为100：2~3：0.25~0.3，先将乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐和二甲苯加入到一个反应器中，所述的乙烯/丙烯酸丁酯共聚物和二甲苯的质量比为1：3.52~5.28，在氮气气氛中搅拌加热至完全溶解，恒定反应温度80~95℃；然后将过氧化苯甲酰先用二甲苯溶解，所述的过氧化苯甲酰和二甲苯的质量比为0.02~0.03：17.6,再加入到上述的反应容器中，反应完全后，将溶液溶解在无水乙醇中，减压过滤，然后丙酮冲洗，最后将产物超声20~60min，即得接枝产物EBA-g-MAH；
2）将EBA-g-MAH、尼龙6、热塑性聚氨酯、润滑剂、抗氧化剂、增塑剂及着色剂于混合机混合3~5min，所得的混合料利用双螺杆挤出机制粒，得到增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒；
3）将步骤2）所得的增容剂EBA-g-MAH改性的尼龙6/热塑性聚氨酯塑料颗粒用注塑机控制温度为190~235℃进行注塑，即得改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料。
8.根据权利要求7所述的一种改性的尼龙6/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：在制粒的过程中，控制螺杆一、二段温度为180~190℃，三至六段温度为220~225℃，喂料转速为220~260r/min，切粒转速为250~300r/min。
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