CN106751782B - 一种高耐热高韧性的尼龙6材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，具体是一种高耐热高韧性的尼龙6材料，由以下成分按如下重量份组成：尼龙6 90‑98份，纳米蒙拓土1‑5份，成核剂0.1‑0.5份，增韧剂1‑5份，抗氧剂0.1‑0.5份，润滑剂0.1‑0.5份；本发明的改性材料的热变形温度(负荷1.82Mpa)可达到100℃，冲击强度80J/m，断裂伸长率40％以上；本发明通过添加纳米蒙拓土和增韧体系改善尼龙6的耐热性和冲击、延伸韧性，在保证尼龙6韧性特别是延伸性能的前提下，将其热变形温度大幅提升，扩大其应用领域。

Description

一种高耐热高韧性的尼龙6材料
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体地说，是一种高耐热高韧性的尼龙6材料。
背景技术
现有的尼龙6基料的热变形温度只有60℃左右，玻纤增强后可以达到较高的温度，但是材料的韧性特别是延伸率明显下降。
中国专利文献CN104710780A公开了一种陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，由包含以下重量份的组分制成：高温尼龙100份，陶瓷晶须1～50份，偶联剂0.2～1份，抗氧剂0.3～0.8份，润滑剂0.5～1.5份，结晶成核剂0.3～0.8份。制备方法如下：称取干燥后高温尼龙100份，偶联剂0.2～1份，抗氧剂0.3～0.8份，润滑剂0.5～1.5份和结晶成核剂0.3～0.8份，投入到低速混合机中干混，将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口，并称取陶瓷晶须1～50份从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，经挤出牵条、造粒得到陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，具有耐高温、机械性能好等特点。但是关于一种高耐热高韧性的尼龙6材料目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高耐热，高韧性，高延展性的尼龙材料，可应用在挤出棒材管材等行业。
本发明的第一方面，提供一种高耐热高韧性的尼龙6材料，由以下成分按如下重量份组成：
其中，所述的聚酰胺6(PA6)选自分子量为10000-30000、由己内酰胺开环缩聚的尼龙6。
所述的纳米蒙拓土平均晶片厚度小于25nm。
所述的成核剂为P22结晶成核剂。
所述的增韧剂为POE接枝马来酸酐，乙烯丙烯共聚物接枝马来酸酐中的一种或两种以上，优选POE接枝马来酸酐。
所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂168、受阻酚抗氧剂1010、受阻酚抗氧剂1098、受阻酚抗氧剂1076中的一种或两种以上。优选为抗氧剂168和抗氧剂1098的混合。
所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸脂类、乙烯-丙烯酸共聚物类中的一种或两种以上。
本发明的第二方面，提供上述高耐热高韧性的尼龙6材料的制备方法，包括以下步骤：
按所述的组分比例称取原料，将所有原料在低速混合机中干混10min，经双螺杆挤出机挤出牵条、造粒即得所述的高耐热高韧性的尼龙6材料。
其中，双螺杆挤出机的温度为：一区200℃，二区250℃，三区250℃，四区250℃，五区250℃，六区250℃，七区250℃，八区250℃，机头温度250℃，螺杆转速为200r/min。
本发明优点在于：
1、本发明的改性材料的热变形温度(负荷1.82Mpa)可达到100℃，冲击强度80J/m，断裂伸长率40％以上；
2、本发明的改性材料通过添加纳米蒙拓土和增韧体系改善尼龙6的耐热性和冲击、延伸韧性，在保证尼龙6韧性特别是延伸性能的前提下，将其热变形温度大幅提升，扩大其应用领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
在以下各个实施例中，各原料采用下述成分：
尼龙6，其相对分子量为20000左右，购于honeywell公司，型号为8202；
纳米蒙拓土，购于浙江丰虹新材料公司，型号为DK5；
成核剂，购于上海钮锘化工公司，型号为P22；
增韧剂，购于上海泽明塑胶公司，型号为NG7002；
抗氧剂，购于BASF公司，型号为1098；
抗氧剂，购于BASF公司，型号为168；
润滑剂，购于Honeywell公司，型号为540A。
实施例1
(1)按表1中重量份数称取97.4份已经干燥好的尼龙6、2份纳米蒙拓土DK5、、0.2份抗氧剂1098、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂540A；
(2)将上述称好的原料投入到低速混合机中干混10min；
(3)将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口，经双螺杆挤出牵条、造粒即得高耐热高韧性的尼龙6纳米复合改性材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区200℃，二区250℃，三区250℃，四区250℃，五区250℃，六区250℃，七区250℃，八区250℃，机头温度250℃，螺杆转速为200r/min。
实施例2-6
按表1中的重量份数称取原料，制备方法同实施例1。
表1 实施例1-6的组分和配比
配方(以重量份计算) 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
尼龙6 97.4 95.4 97.1 95.1 95.1 91.1
纳米蒙拓土DK5 2 4 2 4 2 4
增韧剂NG7002 0 0 0 0 2 4
成核剂P22 0 0 0.3 0.3 0.3 0.3
抗氧剂1098 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
抗氧剂168 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
润滑剂540A 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
实施效果的评价
将上述实施例1至实施例6获得的样品，根据美国材料与试验协会(ASTM)标准测试力学性能、断裂伸长率、耐热性等，测试结果如下表2所示：
表2 实施例1-6的测试结果
本发明的利用纳米蒙拓土与尼龙成核剂P22协效改善材料的刚性强度和耐热性，并通过添加POE接枝的增韧剂，使得层状晶态与非晶态形成类似的嵌段结构，在保证耐热性的基础上兼顾了其韧性，主要表现为断裂伸长率较高。
与常规加玻纤的不同是，在增强耐热的前提下没有降低材料的韧性。并且以较低价格PA6为基材，与高温尼龙相比更具有成本优势。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.一种高耐热高韧性的尼龙6材料，其特征在于，由以下成分按如下重量份组成：
尼龙6 90-98 份，
纳米蒙脱土 1-5份，
成核剂 0.1-0.5份，
增韧剂 1-5 份，
抗氧剂 0.1-0.5 份，
润滑剂 0.1-0.5 份；
其中，所述的纳米蒙脱土平均晶片厚度小于25nm；所述的成核剂为P22结晶成核剂；所述的增韧剂为POE接枝马来酸酐；所述的尼龙6选自分子量为10000-30000、由己内酰胺开环缩聚的尼龙6；所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1098的混合。
2.根据权利要求1所述的高耐热高韧性的尼龙6材料，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯类、乙烯-丙烯酸共聚物类中的一种或两种以上。
3.一种如权利要求1或2所述的高耐热高韧性的尼龙6材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按所述的组分比例称取原料，将所有原料在低速混合机中干混10min，经双螺杆挤出机挤出牵条、造粒即得所述的高耐热高韧性的尼龙6材料；所述的双螺杆挤出机的温度为：一区200℃，二区250℃，三区250℃，四区250℃， 五区250℃，六区250℃，七区250℃，八区250℃，机头温度250℃， 螺杆转速为200r/min。
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