CN106497044A - 一种适用于免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法 - Google Patents

一种适用于免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法，属于高分子材料改性技术领域。该材料由59.4‑72.3％尼龙66树脂、10‑15％支化尼龙6、16‑22％增韧剂、0.2‑0.6％热稳定剂、0.1‑1.0％润滑剂和1.0‑2.0％色母粒组成，经双螺杆挤出机在240‑265℃温控和真空条件下熔融挤出造粒，制成免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料。该方法制备得到的增韧尼龙66材料不仅低温韧性好，而且流动性极佳。与现有材料相比，不仅可应用于超薄电焊面罩，而且其表面达到高光镜面效果，可免喷涂，有效地降低了制造成本。

Description

一种适用于免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性技术，具体涉及一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法。
背景技术
尼龙66作为五大通用工程塑料之首，因其具有耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性，广泛应用于汽车家用电器及运动器材及其它零部件的制造。但尼龙66也存在低温性能差，吸水率高等弱点，使其应用领域受到一定限制。为适应工业发展的需要，常采用官能化的弹性体来对尼龙进行增韧改性。电焊面罩由于其产品结构特点及使用环境特性，要求其具体较好的外观特征以及低温韧性。然而在实际生产过程中，在满足了低温韧性的同时，材料流动性却受到了明显的影响，熔融指数由原先的45g/min下降到0.3g/min左右，用此材料注塑出来的面罩表面留有较多的气痕，且“老虎斑”问题严重。为解决这一外观问题，必须增加一道工序-喷漆，这必然导致电焊面罩生产成本的上升。
近来，由于经济形势不太乐观，很多电焊面罩生产厂家为降低生产成本，不仅有意将喷漆工序省略掉，还将面罩厚度减薄，以节省材料和工艺成本。这对电焊面罩材料而言将是一个挑战。
目前，为应对减薄后电焊面罩的注塑生产，厂家只能通过对模具的修改和优化注塑工艺来改善面罩的外观，如增加点浇口和排气孔的数量以及提高注塑温度等，但效果不尽人意。对材料而言，目前市场上增韧剂在用作改性增韧尼龙66时普遍存在一个问题就是流动性差，即机械性能满足技术标准的情况下，可加工性相对较差，特别是对于外观件，始终无法突破。
如何在现有的材料配方设计中，既要保证材料的高韧性，又要兼顾材料的流动性，保证产品的外观，则是我们必须要解决的现实问题。
发明内容
1、发明要解决的技术问题
针对目前电焊面罩生产过程中出现的因其外观缺陷而必须增加一道喷漆工序、以及改进模具和优化注塑工艺也无法实现面罩的实际使用，具有较好的外观特征以及低温韧性的技术问题，本发明提供一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法，该材料具有高流动性、高韧性及耐低温特性，用其生产的电焊面罩表面达到高光镜面效果，可免喷涂。
2、技术方案
一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其组成按重量百分比计如下：
尼龙66：59.4-72.3％
支化尼龙6：10-15％
增韧剂：16-22％
热稳定剂：0.2-0.6％
润滑剂：0.5-1.0％
色母粒：1.0-2.0％。
所述的尼龙66材料的相对粘度为2.4—2.7。
所述的支化尼龙6为株州时代新材料科技股份有限公司生产的XC030牌号。
所述的增韧剂为马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.6‐0.9％。
所述的增韧剂优选为BYK公司(毕克化学)的TSIN4013牌号，其成份为马来酸酐接枝POE。
所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1。
所述的润滑剂为EBS(乙撑双硬脂酰胺)、硅酮粉或OP蜡的一种或其混合物。所述的色母粒为黑色母，黑色母为CABOT公司的UN2005、UN2014、PA3785中的一种。
上述的一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法，其步骤包括：
(1)将尼龙66、支化尼龙6、增韧剂、热稳定剂、低温改性剂润滑剂及色母按质量比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；
(2)将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成增韧尼龙66材料，所述双螺杆挤出机加工温度控制在240‐‐270℃，真空度≤—0.07。
所述双螺杆挤出机加工温度为一到九区加工温度分别250℃、265℃、265℃、260℃、252℃、245℃、245℃、245℃和240℃，挤出机机头温度为245℃。
3、有益效果
由于传统的增韧尼龙66一般只注重材料的韧性，忽略了材料的流动性对产品外观的影响，因此对于结构复杂壁薄的外观件来说，只能对外观进行后续处理。本发明提供一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法，通过在配方设计中选用适当牌号的增韧剂以及适量支化尼龙6的添加，所制造的改性增韧尼龙66，Izod缺口冲击强度达到87KJ/m2，且熔融流动指数高达6.8g/10min，即保持了高韧性的同时，材料的流动性得到了大幅度的提高。与现有材料相比，不仅可应用于超薄电焊面罩，而且其表面达到高光镜面效果，可免喷涂，有效地降低了制造成本。
具体实施方式
对比实施例：
一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，由如下质量百分比组成：尼龙66为77.5％、增韧剂为20％、热稳定剂为0.2％、润滑剂为0.8％、黑色母为1.5％。所述的增韧尼龙66材料中的尼龙66相对粘度为2.7；所述的增韧剂为马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.9％；所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1；所述的润滑剂为EBS；所述的黑色母为CABOT公司的UN2005。将尼龙66、增韧剂、热稳定剂、润滑剂及色母粒按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；并将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成增韧尼龙66材料，其力学性能和熔体流动速率，如表1所述。
实施例1
一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，由如下质量百分比组成：尼龙66为67.5％、支化尼龙6为10％、增韧剂为20％、热稳定剂为0.2％、润滑剂为0.8％、黑色母为1.5％。所述的增韧尼龙66材料中的尼龙66相对粘度为2.7；所述的支化尼龙6为株州时代新材料科技股份有限公司生产的XC030牌号；所述的增韧剂为马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.9％；所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1；所述的润滑剂为EBS；所述的色母粒为CABOT公司的UN2005。制备免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料方法，其步骤包括：
(1)将尼龙66、支化尼龙6、增韧剂、热稳定剂、低温改性剂润滑剂及色母粒按上述质量比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；
(2)将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成增韧尼龙66材料，所述双螺杆挤出机加工温度控制在240--270℃，真空度为-0.07。
其中双螺杆挤出机加工温度为一到九区加工温度分别250℃、265℃、265℃、260℃、252℃、245℃、245℃、245℃和240℃，挤出机机头温度为245℃。制成一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其力学性能和熔体流动速率，如表1所述。
实施例2
一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，由如下质量百分比组成：尼龙66为62.4％、支化尼龙6为12％、增韧剂为22％、热稳定剂为0.6％、润滑剂为1.0％、色母粒为1.0％。所述的增韧尼龙66材料中的尼龙66相对粘度为2.4；所述的支化尼龙6为株州时代新材料科技股份有限公司生产的XC030牌号；所述的增韧剂为马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.6％；所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1；所述的润滑剂为硅酮粉；所述的色母粒为CABOT公司的UN2014。制备方法同实施例1，将尼龙66、支化尼龙6、增韧剂、热稳定剂、润滑剂及色母粒按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；并将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其力学性能和熔体流动速率，如表1所述。
实施例3
一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，由如下质量百分比组成：尼龙66为67.1％、支化尼龙6为12％、增韧剂为18％、热稳定剂为0.4％、润滑剂为0.5％、色母粒为2.0％。所述的增韧尼龙66材料中的尼龙66相对粘度为2.5；所述的支化尼龙6为株州时代新材料科技股份有限公司生产的XC030牌号；所述的增韧剂为马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.9％；所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1；所述的润滑剂为OP蜡；所述的色母粒为CABOT公司的PA3785。制备方法同实施例1，将尼龙66、支化尼龙6、增韧剂、热稳定剂、润滑剂及色母粒按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；并将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其力学性能和熔体流动速率，如表1所述。
实施例4
一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，由如下质量百分比组成：尼龙66为72.3％、支化尼龙6为10％、增韧剂为16％、热稳定剂为0.2％、润滑剂为0.5％、色母粒为1.0％。所述的增韧尼龙66材料中的尼龙66相对粘度为2.7；所述的支化尼龙6为株州时代新材料科技股份有限公司生产的XC030牌号；所述的增韧剂为马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.9％；所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1；所述的润滑剂为EBS和硅酮粉的混合物，按质量比例为1：1；所述的色母粒为CABOT公司的UN2014。制备方法同实施例1，将尼龙66、支化尼龙6、增韧剂、热稳定剂、润滑剂及色母粒按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；并将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其力学性能和熔体流动速率，如表1所述。
实施例5
一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，由如下质量百分比组成：尼龙66为59.4％、支化尼龙6为15％、增韧剂为22％、热稳定剂为0.6％、润滑剂为1.0％、色母粒为2.0％。所述的增韧尼龙66材料中的尼龙66相对粘度为2.5；所述的支化尼龙6为株州时代新材料科技股份有限公司生产的XC030牌号；所述的增韧剂为马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.6％；所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1；所述的润滑剂为硅酮粉和OP蜡的混合物，按质量比例为1：1；所述的色母粒为CABOT公司的UN2005。制备方法同实施例1，将尼龙66、支化尼龙6、增韧剂、热稳定剂、润滑剂及色母粒按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；并将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其力学性能和熔体流动速率，如表1所述。
实施例6
一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，由如下质量百分比组成：尼龙66为62.3％、支化尼龙6为15％、增韧剂为20％、热稳定剂为0.4％、润滑剂为0.8％、色母粒为1.5％。所述的增韧尼龙66材料中的尼龙66相对粘度为2.4；所述的支化尼龙6为株州时代新材料科技股份有限公司生产的XC030牌号。所述的增韧剂为BYK公司(毕克化学)牌号为TSIN4013的马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.8％；所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1；所述的润滑剂为EBS和OP蜡的混合物，按质量比例为1：1；所述的色母粒为CABOT公司的UN2014。制备方法同实施例1，将尼龙66、支化尼龙6、增韧剂、热稳定剂、润滑剂及色母粒按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；并将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其力学性能和熔体流动速率，如表1所述。
通过对比例和实施例考察了不同组份的增韧尼龙66的性能，其结果如下：
表1对比实施例与实施例的性能对比

Claims (9)

1.一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其特征在于，由如下质量百分比组成：
尼龙66：59.4-72.3％
支化尼龙6：10-15％
增韧剂：16-22％
热稳定剂：0.2-0.6％
润滑剂：0.5-1.0％
色母粒：1.0-2.0％。
2.根据权利要求1所述的一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其特征在于，所述的尼龙66的相对粘度为2.4—2.7。
3.根据权利要求1所述的一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其特征在于，所述的支化尼龙6为株州时代新材料科技股份有限公司生产的XC030牌号的支化尼龙6。
4.根据权利要求1所述的一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其特征在于，所述的增韧剂为马来酸酐接枝POE，其接枝率为0.6‐0.9％。
5.根据权利要求1所述的一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其特征在于，所述的热稳定剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的混合物，按质量比例为1：1。
6.根据权利要求1所述的一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其特征在于，所述的润滑剂为EBS、硅酮粉或OP蜡的一种或其混合物。
7.根据权利要求1所述的一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料，其特征在于，所述的色母粒为黑色母，黑色母为CABOT公司的UN2005、UN2014或PA3785中的一种。
8.一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料及其制备方法，其步骤包括：
(1)将尼龙66、支化尼龙6、增韧剂、热稳定剂、低温改性剂润滑剂及色母按权利要求1所述的质量比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；
(2)将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥，制成增韧尼龙66材料，所述双螺杆挤出机加工温度控制在240‐‐270℃，真空度≤—0.07。
9.根据权利要求8所述的一种免喷涂电焊面罩用增韧尼龙66材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机加工温度为一到九区加工温度分别250℃、265℃、265℃、260℃、252℃、245℃、245℃、245℃和240℃，挤出机机头温度为245℃，真空度为-0.07。
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