CN105949761A - 一种车用油杯底座尼龙料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种车用油杯底座尼龙料及制备方法，车用油杯底座尼龙料原料包括以下重量份的组分：尼龙6：1‑40份，无定形尼龙树脂：10‑60份，玻璃纤维：10‑50份，相容剂：5‑20份，其他助剂：0.5‑1.5份，将尼龙6和无定形尼龙树脂干燥后与相容剂及其他助剂混合，一定条件下加入到双螺杆挤出机中，再加入玻璃纤维挤出造粒，用该材料制备的车用油杯底座与杯体焊接性能优异、韧性好、外观质量好。

Description

一种车用油杯底座尼龙料及制备方法
技术领域
本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种车用油杯底座尼龙料及制备方法。
背景技术
车用油杯，是各种车辆的关键部件，与车辆的安全性有着密切的关系。透明车用油杯相对与传统的金属油杯，可以清楚的看到油杯内的情况，便于发现问题解决问题，有效的减少问题的发生频率。随着人们对安全性的不断提高，在越来越多的车量上逐步采用该类型的油杯，其应用市场也在不断地扩展，应用前景非常乐观。透明车用尼龙油杯主要由透明的尼龙杯体和底座两部分通过特殊的摩擦旋转焊接工艺制作而成，目前国内由于相关材料特别是底座材料的不合适，很少有厂家能够生产出合格的车用透明尼龙油杯制品，该类产品基本都是从国外直接进口的成品，价格十分昂贵。
目前市场上的普通增强尼龙6材料制作的车用透明油杯底座无法完全满足使用要求，主要表现在产品的韧性较差、外观质量不好、与杯体的焊接强度低等。因此亟需发明一种焊接性能优异、韧性好、外观质量好的尼龙材质，促使该类产品国产化，降低使用成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车用油杯底座尼龙料及制备方法，通过在尼龙6中添加自主研制的无定形尼龙树脂，再与玻璃纤维、相容剂等其他助剂混合后通过挤出机造粒制成，用该材料制备的车用油杯底座与杯体焊接性能优异、韧性好、外观质量好。
本发明是这样实现的，根据本发明的一个方面，提供了一种车用油杯底座尼龙料，原料包括以下重量份的组分：
进一步地，所述尼龙6的相对粘度为2.0-3.0。
进一步地，所述无定形尼龙树脂为自制中低粘度尼龙树脂，是通过环状结构二胺4，4-二胺基二环己基甲烷、4，4-二胺基二环己基丙烷、3，3-二甲基-4，4-二胺基二环己基甲烷中的一种或多种与癸二酸、十二碳二元酸、己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或多种反应制得的。
进一步地，所述玻璃纤维为普通无碱玻璃纤维或特种高强度玻璃纤维。
进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝物；
其他助剂包括偶联剂、抗氧剂和润滑剂，其中所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述抗氧剂为质量比为1：1的1098、168的复配物；所述润滑剂为质量比为1：1的硅酮粉、硬脂酸钙的复配物。
根据本发明的另外一个方面，提供了一种制备上述车用油杯底座尼龙料的方法，包括如下步骤：
1)将所述尼龙6和无定形尼龙树脂干燥；
2)将干燥后的所述尼龙6、无定形尼龙树脂与相容剂、其他助剂按所述重量份比加入到高混机中高混；
3)将步骤2)中混合均匀的物料送入双螺杆挤出机主喂料口，待机头能够平稳挤出料条时加入所述玻璃纤维，一定条件下进行牵引冷却、吹干造粒。
进一步地，步骤1)中干燥温度为80-100℃，干燥后所述尼龙6和无定形树脂的水分为0-0.1％。
进一步地，步骤2)中物料在高混机中的高混时间为3-8min。
进一步地，步骤3)中所用双螺杆挤出机的长径比为30-40。
进一步地，步骤3)中双螺杆挤出机的参数为：喂料段温度140-200℃、熔化段温度200-260℃、机头段温度220-260℃，螺杆转速为15-45Hz。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在尼龙6中加入自制的无定形尼龙树脂，两种树脂均为中低粘度，具有很好的流动性，能够将玻璃纤维很好地包裹，减少成品表面的玻璃纤维，外观质量优；自制的无定形尼龙树脂具有韧性好强度高透明度高的特性，克服了单纯使用尼龙6制作车用油杯底座韧性较差的问题；自制的无定形尼龙树脂与油杯杯体材质相同或类似，二者具备良好的相容性，因此采用该底座尼龙料制作的油杯底座与相关杯体具有良好的焊接性，克服了单纯使用尼龙6制作车用油杯底座与杯体的焊接强度低的问题。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
为了解决国内目前没有良好的制作车用油杯底座尼龙料的问题，本发明提供了一种车用油杯底座尼龙料极其制作方法，以尼龙6与自制无定型尼龙树脂共混物为基材，添加一定量的相关相容剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂，通过高混机混合均匀后，再经自主设计的螺杆组合的双螺杆挤出机添加一定量的玻璃纤维挤出通过水冷牵引造粒，制作出性价比高、满足客户使用要求的高强度、高韧性、良好焊接强度和较好外观质量的车用油杯底座尼龙料。
实施例1、
一种车用油杯底座尼龙料，各原料按以下重量份包括：尼龙6：10份，无定形尼龙树脂(4，4-二胺基二环己基甲烷、3，3-二甲基-4，4-二胺基二环己基甲烷与十二碳二元酸、癸二酸共聚物)：50份，普通无碱玻璃纤维(按燃烧残余控制在35％左右)：35份，马来酸酐接枝物POE：5份，其他助剂共1份，包括硅烷偶联剂KH550：0.3份，1098、168按1：1质量比的复配抗氧剂0.4份和硅酮粉、硬脂酸钙按1：1质量比的复配润滑剂0.3份。
尼龙6相对粘度为2.7，玻璃纤维为普通无碱E玻璃纤维，缠绕长无捻粗纱直径为13微米左右，型号为ER13-2000-988A。
按照上述原料制备车用油杯底座尼龙料的方法，包括如下步骤：
1)将尼龙6和无定形尼龙树脂在90℃下干燥，直至水分含量小于0.1％；
2)将干燥后的尼龙6、无定形尼龙树脂与马来酸酐接枝POE、硅烷偶联剂KH550、复配抗氧剂和复配润滑剂加入到高混机中高混5min；
3)将长径比为36的双螺杆挤出机喂料段温度设为180℃、熔化段温度设为220-240℃、机头段温度设为230℃，螺杆转速为30Hz后，将步骤2)中混合均匀的物料送入双螺杆挤出机主喂料口，待机头能够平稳挤出料条时加入玻璃纤维，一定条件下进行牵引冷却、吹干造粒。
实施例2、
玻璃纤维选用特种高强度玻璃纤维，型号为SC-1200，其他原料与步骤与实施例1相同。
实施例3、
一种车用油杯底座尼龙料，各原料按以下重量份包括：尼龙6：40份，无定形尼龙树脂(4，4-二胺基二环己基甲烷、3，3-二甲基-4，4-二胺基二环己基甲烷与十二碳二元酸、间苯二甲酸共聚物)：20份，普通无碱玻璃纤维(按燃烧残余控制在35％左右)：35份，马来酸酐接枝物POE：10份，其他助剂共1份，包括硅烷偶联剂KH550：0.3份，1098、168按1：1质量比的复配抗氧剂0.4份和硅酮粉、硬脂酸钙按1：1质量比的复配润滑剂0.3份。
尼龙6相对粘度为2.7，玻璃纤维为普通无碱E玻璃纤维，缠绕长无捻粗纱直径为13微米左右，型号为ER13-2000-988A。
按照上述原料制备车用油杯底座尼龙料的方法，包括如下步骤：
1)将尼龙6和无定形尼龙树脂在80℃下干燥，直至水分含量小于0.1％；
2)将干燥后的尼龙6、无定形尼龙树脂与马来酸酐接枝POE、硅烷偶联剂KH550、复配抗氧剂和复配润滑剂加入到高混机中高混3min；
3)将长径比为40的双螺杆挤出机喂料段温度设为140℃、熔化段温度设为200-220℃、机头段温度设为220℃，螺杆转速为15Hz后，将步骤2)中混合均匀的物料送入双螺杆挤出机主喂料口，待机头能够平稳挤出料条时加入玻璃纤维，一定条件下进行牵引冷却、吹干造粒。
实施例4、
一种车用油杯底座尼龙料，各原料按以下重量份包括：尼龙6：1份，无定形尼龙树脂(4，4-二胺基二环己基甲烷、3，3-二甲基-4，4-二胺基二环己基甲烷与十二碳二元酸、己二酸共聚物)：60份，普通无碱玻璃纤维(按燃烧残余控制在20％左右)：10份，马来酸酐接枝物POE：5份，其他助剂共0.5份，包括硅烷偶联剂KH550 0.15份，1098、168按1:1比例的复配抗氧剂0.15份和硅酮粉、硬脂酸钙按1:1比例的复配润滑剂0.2份。
尼龙6相对粘度为2.0，玻璃纤维为普通无碱E玻璃纤，维缠绕长无捻粗纱直径为13微米左右，型号为ER13-2000-988A。
制备方法与实施例3相同。
实施例5、
一种车用油杯底座尼龙料，各原料按以下重量份包括：尼龙6：40份，无定形尼龙树脂(4，4-二胺基二环己基丙烷、3，3-二甲基-4，4-二胺基二环己基甲烷与十二碳二元酸、对苯二甲酸共聚物)：10份，普通无碱玻璃纤维(按燃烧残余控制在50％)：50份，马来酸酐接枝物POE：20份，其他助剂共1.5份，包括硅烷偶联剂KH550 0.3份，1098、168按1:1比例的复配抗氧剂0.6份和硅酮粉、硬脂酸钙按1:1比例的复配润滑剂0.6份。
尼龙6相对粘度为3.0，玻璃纤维为特种高强度玻璃纤维，玻璃纤维无捻粗纱，型号为SC-1200。。
按照上述原料制备车用油杯底座尼龙料的方法，包括如下步骤：
1)将尼龙6和无定形尼龙树脂在100℃下干燥，直至水分含量小于0.1％；
2)将干燥后的尼龙6、无定形尼龙树脂与马来酸酐接枝POE、硅烷偶联剂KH550、复配抗氧剂和复配润滑剂加入到高混机中高混8min；
3)将长径比为30的双螺杆挤出机喂料段温度设为200℃、熔化段温度设为240-260℃、机头段温度设为260℃，螺杆转速为45Hz后，将步骤2)中混合均匀的物料送入双螺杆挤出机主喂料口，待机头能够平稳挤出料条时加入玻璃纤维，一定条件下进行牵引冷却、吹干造粒。
由各实施例中制备的车用油杯底座尼龙料制作的车用油杯底座性能指标见下表：

Claims (10)

1.一种车用油杯底座尼龙料，其特征在于，原料包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的车用油杯底座尼龙料，其特征在于，所述尼龙6的相对粘度为2.0-3.0。
3.根据权利要求1所述的车用油杯底座尼龙料，其特征在于，所述无定形尼龙树脂为自制中低粘度尼龙树脂，是通过环状结构二胺4，4-二胺基二环己基甲烷、4，4-二胺基二环己基丙烷、3，3-二甲基-4，4-二胺基二环己基甲烷中的一种或多种与癸二酸、十二碳二元酸、己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或多种反应制得的。
4.根据权利要求1所述的车用油杯底座尼龙料，其特征在于，所述玻璃纤维为普通无碱玻璃纤维或特种高强度玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的车用油杯底座尼龙料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝物；
所述其他助剂包括偶联剂、抗氧剂和润滑剂，其中所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述抗氧剂为质量比为1：1的1098、168的复配物；所述润滑剂为质量比为1：1的硅酮粉、硬脂酸钙的复配物。
6.一种制备如权利要求1-5任一所述的车用油杯底座尼龙料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将所述尼龙6和无定形尼龙树脂干燥；
2)将干燥后的所述尼龙6、无定形尼龙树脂与相容剂、其他助剂按所述重量份比加入到高混机中高混；
3)将步骤2)中混合均匀的物料送入双螺杆挤出机主喂料口，待机头能够平稳挤出料条时加入所述玻璃纤维，一定条件下进行牵引冷却、吹干造粒。
7.根据权利要求6所述的车用油杯底座尼龙料制备方法，其特征在于，步骤1)中干燥温度为80-100℃，干燥后所述尼龙6和无定形树脂的水分为0-0.1％。
8.根据权利要求6所述的车用油杯底座尼龙料制备方法，其特征在于，步骤2)中物料在高混机中的高混时间为3-8min。
9.根据权利要求6所述的车用油杯底座尼龙料制备方法，其特征在于，步骤3)中所用双螺杆挤出机的长径比为30-40。
10.根据权利要求6所述的车用油杯底座尼龙料制备方法，其特征在于，步骤3)中双螺杆挤出机的参数为：喂料段温度140-200℃、熔化段温度200-260℃、机头段温度220-260℃，螺杆转速为15-45Hz。
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