CN107141785A - 一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料及其制备方法，其技术方案要点是：按重量百分比由以下组分组成：聚酰胺50～70％，增强剂20～40％，增韧相容剂2～7％，润滑剂1～5％，光稳定剂剂1～4％，抗氧剂0.3～2％。本发明的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，解决聚酰进行增强改性后，高温易黄变、表面浮纤、机械强度低、成本高等问题。

Description

一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种高分子材料技术领域，尤其是一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料及其制备方法。

【背景技术】

节能灯又称省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯及一体式荧光灯，是指将荧光灯与镇流器组合成一个整体的照明设备。节能灯的推广意义重大，然而废旧节能灯对环境的危害也引起了关注，尤其在现在，需求量仍然在增加。

随着全球各国日益重视节能，在国内的照明领域，节能灯大规模替代传统光源产品的浪潮已经来临。继全球十几个国家和地区陆续发布白炽灯淘汰计划之后，中国发布了逐步淘汰白炽灯路线图。到2017年前，国内将分阶段逐步彻底淘汰白炽灯，进而全面引入可节能480亿度的节能灯，国内将进一步推广绿色照明，节能灯市场容量将出现数倍的增长，同时市场发展潜力巨大。

聚酰胺属于半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性、耐高温、可多次回收利用，在很广的环境条件下都有很好的稳定性，其被广泛应用于汽车、电子电器、工业机械等领域。当然聚酰胺也有其缺点，比如缺口冲击低、收缩率大、易翘曲，尤其在外观件方面，聚酰胺材料高温下易发生黄变、吸水后变软等使其应用范围受到了一定的限制。为改进上述缺点，并更好的满足对使用性能的要求，可以通过纤维增强来实现。

【发明内容】

本发明的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，解决聚酰进行增强改性后，高温易黄变、表面浮纤、机械强度低、成本高等问题。

本发明另一目的是提供一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，按重量百分比由以下组分组成：

优选的，所述的聚酰胺是已二胺与已二酸缩聚合成，其粘度为2.4～3.0dl/g。选用粘度较高的聚酰胺，合成后材料的强度较好。

优选的，所述的增韧相容剂为马来酸酐接枝弹性体、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种混合物。

优选的，所述的光稳定剂为金红石型二氧化钛、邻羟基二苯甲酮类、受阻胺类、有机镍合物类中的一种或几种混合物。添加二氧化钛或邻羟基二苯甲酮类等作为稳定剂加入聚酰胺中，使得材料的热稳定性得到改善，使得树脂的端氨基含量大大提高，有效改善聚酰胺的稳定性和染色性。

优选的，所述的增强剂为γ-胺基丙基三乙氧基硅烷处理的长切玻璃纤维、γ-缩水甘油醚基硅烷处理短切纤维、单斜晶系类硅酸镁化合物、钙质偏硅酸盐化合物中的一种或几种混合物。增强剂可以选用短纤或长纤，经预处理后能够很好的与聚酰胺充分混合。

优选的，所述的润滑剂为高分子量硅氧烷、硬脂酸钙、极性乙撑双脂肪酸酰、氧化聚乙烯蜡等中的一种或几种混合物。

优选的，所挤出的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、磷酸类无机盐、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺等中的一种或几种混合物。

一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)、将尼龙树脂、增韧剂、光稳定剂、抗氧剂、润滑剂、增强剂混合均匀；

2)、将混合物料加入到双螺杆挤出机，在熔融撤出的同时将玻璃纤维从侧喂料加入,所述的双螺杆挤出机的加工条件为，温度范围在235-280℃之间，挤出机的主机转速在300-400转/分钟；

3)、将挤出的物料经过冷却、风干、切粒制备得到节能灯灯头专用的尼龙复合材料。

本发明的实施例采用发下原料：

聚酰胺66由河南平顶山神马提供，原料粘度2.7dl/g(PA66-1)，聚酰胺66由美国英威达提供，原料粘度3.0dl/g(PA66-2)，聚酰胺6由广东新会美达提供，原料粘度2.7dl/g(PA6-1)，聚酰胺6由广东新会美达提供，原料粘度3.2dl/g(PA6-2)，短切玻璃纤维301由重庆复合材料提供，原料单丝直径10um，长切玻璃纤维735由泰山玻璃纤维提供，原料单丝直径13um，滑石粉868A由辽宁海城超微细滑石粉有限公司提供，原料3000目。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料及其制备方法，通过配合使用聚酰胺、光稳定剂、增强剂、增韧相容剂、抗氧剂、润滑剂，同时合理优化上述各组分的用量比例，不仅保持了聚酰胺复合材料的高机械性能、热稳定性、表面无浮纤等优异性质,价格更具有竞争力，更加适合用于节能灯灯头的生产。

【具体实施方式】

结合具体实施例说明本发明的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料的制备方法：

实施例1：

按照重量百分比称取以下组分：

按配比称量组分，将干燥的聚酰胺66树脂、增韧相容剂、硅氧烷、TiO2、S-EED、抗氧剂在高速混合机中混合3分钟，而后加入到双螺杆挤出机中(螺杆直径35MM，长径比L/D＝40)，各螺筒温度在230-280℃之间熔融挤出，螺杆转速为350转/分钟，其中玻璃纤维在玻璃口加入，采用二级直空造粒得到成品PA1。

实施例2：

按配比称量组分，将干燥的聚酰胺66树脂、增韧相容剂、极性乙撑双脂肪酸酰、TiO2、S-EED、抗氧剂在高速混合机中混合5分钟，而后加入到双螺杆挤出机中(螺杆直径35MM，长径比L/D＝40)，各螺筒温度在230-280℃之间熔融挤出，螺杆转速为350转/分钟，其中玻璃纤维在玻璃口加入，采用二级直空造粒得到成品PA2。

实施例3：

与实施例2相同，不同点在于：

按配比称量组分，将干燥的聚酰胺树脂、增韧相容剂、增强剂、润滑剂、光稳定剂剂、抗氧剂在高速混合机中混合4分钟，而后加入到双螺杆挤出机中(螺杆直径35MM，长径比L/D＝40)，各螺筒温度在230-280℃之间熔融挤出，螺杆转速为380转/分钟，其中玻璃纤维在玻璃口加入，采用二级直空造粒得到成品PA3。

实施例4

与实施例2相同，不同点在于：

按配比称量组分，将干燥的聚酰胺PA66-1、PA6-2、增韧相容剂、硬脂酸钙、TiO2、S-EED、抗氧剂在高速混合机中混合4分钟，而后加入到双螺杆挤出机中(螺杆直径35MM，长径比L/D＝40)，各螺筒温度在230-280℃之间熔融挤出，螺杆转速为320转/分钟，其中玻璃纤维在玻璃口加入，采用二级直空造粒得到成品PA4。

实施例5：

与实施例2相同，不同点在于：

按配比称量组分，将干燥的聚酰胺PA66-1、PA6-2、增韧相容剂、高分子量硅氧烷、TiO2、S-EED、抗氧剂在高速混合机中混合3分钟，而后加入到双螺杆挤出机中(螺杆直径35MM，长径比L/D＝40)，各螺筒温度在230-280℃之间熔融挤出，螺杆转速为400转/分钟，其中玻璃纤维在玻璃口加入，采用二级直空造粒得到成品PA5。

实施例6

与实施例2相同，不同点在于：

按配比称量组分，将干燥的聚酰胺PA66-1、PA6-2、增韧相容剂、硬脂酸钙、TiO2、S-EED、抗氧剂在高速混合机中混合4分钟，而后加入到双螺杆挤出机中(螺杆直径35MM，长径比L/D＝40)，各螺筒温度在230-280℃之间熔融挤出，螺杆转速为400转/分钟，其中玻璃纤维在玻璃口加入，采用二级直空造粒得到成品PA6。

性能测试：

按照如下的方法对实施例1-6制得的PBT复合材料进行测试，拉伸强度的测试方法按照GB 1040规定的方法，缺口冲击即常温抗冲击性能的测试方法按GB 1843规定的方法测试，弯曲强度及模量的测试方法GB 9341按照规定的方法，热变形温度的测试方法按照GB1634规定的方法，结果如表1所示。

表1：由上述条件制得的材料性能如下

从表1结果中可以看出，采用低粘度PA66复合材料，加入一定量的高粘度的PA6树脂，能提高材料冲击强度并具备较好的外观，同时材料的耐温随着玻纤添加量的变大而上升，当添加光稳定剂后材料在高温下抵抗黄变效果更明显。

本发明的一种节能灯灯头专用聚酰胺复合材料，在制备过程中与常规尼龙复合材料一致，对设备无特殊要求，通过选用适宜的基体树脂及助剂来改善材料的机械强度和光稳定性能，玻纤在尼龙树脂中分布均匀且与树脂界面结合良好，适用于节能灯灯头材料。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，在本发明的思路下，以上例中的技术特征之间也可以进行组合，可以任意顺序实现。因此，凡在本发明的思路和原则之内，所做的任何偶发、等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述的聚酰胺是已二胺与已二酸缩聚合成，其粘度为2.4～3.0dl/g。

3.根据权利要求1所述的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述的增韧相容剂为马来酸酐接枝弹性体、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述的光稳定剂为金红石型二氧化钛、邻羟基二苯甲酮类、受阻胺类、有机镍合物中的一种或几种混合物。

5.根据权利要求1所述的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述的增强剂为γ-胺基丙基三乙氧基硅烷处理的长切玻璃纤维、γ-缩水甘油醚基硅烷处理短切纤维、单斜晶系类硅酸镁化合物、钙质偏硅酸盐化合物中的一种或几种混合物。

6.根据权利要求1所述的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为高分子量硅氧烷、硬脂酸钙、极性乙撑双脂肪酸酰、氧化聚乙烯蜡等中的一种或几种混合物。

7.根据权利要求1所述的一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料，其特征在于：所挤出的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯、1，3，5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、磷酸类无机盐、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺等中的一种或几种混合物。

8.一种用于节能灯灯头的聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、将尼龙树脂、增韧剂、光稳定剂、抗氧剂、润滑剂、增强剂混合均匀；

2)、将混合物料加入到双螺杆挤出机，在熔融撤出的同时将玻璃纤维从侧喂料加入,所述的双螺杆挤出机的加工条件，温度范围在235-280℃之间，挤出机的主机转速在300～400转/分钟；

3)、将挤出的物料经过冷却、风干、切粒制备得到节能灯灯头专用的尼龙复合材料。