CN107236299A - 一种pa66‑aes复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种pa66‑aes复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种PA66‑AES复合材料及其制备方法，其组成按重量份由以下组分组成：PA66为60份‑70份；AES为20份‑30份；相容剂为0.1份‑0.3份；耐磨剂为4份‑6份；抗氧剂为0.1份‑0.5份；抗UV剂为0.1份‑0.3份；润滑剂为0.1份‑0.3份；色粉为0.1份‑0.5份。相容剂SEBS‑g‑MAH的加入，有利于PA66和AES的分散；与其它耐磨剂相比，硅酮母粒MB50‑007可以改善PA66‑AES的耐磨性，对其力学性能几乎没有影响；抗UV的加入改善了PA66‑AES材料的耐候性。

Description

一种PA66-AES复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料技术领域，特别是指一种PA66-AES复合材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺(PA66)是一种性能优良的工程塑料，但存在吸水性高，尺寸稳定性较差、低温和干燥环境中冲击强度差等缺陷，从而限制了它在某些领域的应用。
丙烯晴-三元乙丙橡胶-苯乙烯(AES)具有较高的冲击强度、良好的加工稳定性，但其本身耐候性、耐化学腐蚀性等性能不佳，这些均限制了AES树脂的进一步应用。
鉴于此原因，将PA66与AES共混，以使得PA66与AES的性能互补，是本领域一直致力于研究的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种PA66-AES复合材料及其制备方法，以提高复合材料的性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种PA66-AES复合材料，其组成按重量份由以下组分组成：
所述AES中三元乙丙橡胶的重量百分比含量为60％。
所述相容剂为SEBS-g-MAH。
所述耐磨剂为硅酮母粒MB50-007。
所述抗氧剂为(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
所述抗UV剂为Tinuvin P或Tinuvin 234两者中的一种。
所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
所述色粉为炭黑、钛白粉或镍钛黄中的一种。
上述任一项的PA66-AES复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取60份-70份的PA66、20份-30份AES、0.1份-0.3份SEBS-g-MAH、4份-6份MB50-007、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份抗UV剂、0.1份-0.3份润滑剂、0.1份-0.5份色粉混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料。
所述步骤(2)具体为：
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180～200℃，二区温度240～260℃，三区温度240～260℃，四区温度240～260℃，五区温度240～260℃，六区温度240～260℃，机头温度240～260℃,螺杆转速200～280r/min。
本发明的有益效果是：
1、相容剂SEBS-g-MAH的加入，有利于PA66和AES的分散。
2、与其它耐磨剂相比，硅酮母粒MB50-007可以改善PA66-AES的耐磨性，对其力学性能几乎没有影响。
3、抗UV的加入改善了PA66-AES材料的耐候性。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请的各实施例中所用的原料如下：
PA66(型号101L)，美国杜邦；AES(型号SK50)，日本UMG；SEBS-g-MAH，苏州亚赛塑化有限公司；硅酮母粒(型号MB50-007)，美国道康宁公司；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化；抗UV剂(型号Tinuvin P、Tinuvin 234)，巴斯夫股份有限公司；硬脂酸锌，汉维新材料；硬脂酸钙，武汉万荣科技；硬脂酸钾，邦诺化工；钛白粉(型号R103)，杜邦公司；炭黑，天津亿博瑞；镍钛黄，郑州承锐化工产品有限公司；玻璃微珠，廊坊义友玻璃制品有限公司。
本申请各实施例所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
本申请提供一种PA66-AES复合材料，其组成按重量份由以下组分组成：
AES中三元乙丙橡胶的重量百分比含量为60％。
相容剂为SEBS-g-MAH。
耐磨剂为硅酮母粒MB50-007。
抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或几种的混合。
抗UV剂为Tinuvin P或Tinuvin 234两者中的一种。
润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
色粉为炭黑、钛白粉或镍钛黄中的一种。
上述任一项的PA66-AES复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取60份-70份的PA66、20份-30份AES、0.1份-0.3份SEBS-g-MAH、
4份-6份MB50-007、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份抗UV剂、0.1份-0.3份润滑剂、0.1份-0.5份色粉混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料。
步骤(2)具体为：
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180～200℃，二区温度240～260℃，三区温度240～260℃，四区温度240～260℃，五区温度240～260℃，六区温度240～260℃，机头温度240～260℃,螺杆转速200～280r/min。
实施例1
(1)称取60份的PA66、20份AES、0.1份SEBS-g-MAH、4份MB50-007、0.1份Irganox168、0.1份Tinuvin P、0.1份硬脂酸锌、0.1份钛白粉混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料P1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度180℃，二区温度240℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度240℃，六区温度240℃，
机头温度240℃,螺杆转速200r/min。
实施例2
(1)称取70份的PA66、30份AES、0.3份SEBS-g-MAH、6份MB50-007、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.3份Tinuvin234、0.15份硬脂酸钾、0.15份硬脂酸锌、0.5份炭黑混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料P2。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度200℃，二区温度260℃，三区温度260℃，四区温度260℃，五区温度260℃，六区温度260℃，机头温度260℃,螺杆转速280r/min。
实施例3
(1)称取65份的PA66、25份AES、0.2份SEBS-g-MAH、5份MB50-007、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Tinuvin 234、0.1份硬脂酸钙、0.1份硬脂酸锌、0.3份镍钛黄混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料P3。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度190℃，二区温度250℃，三区温度250℃，四区温度250℃，五区温度250℃，六区温度250℃，机头温度250℃；螺杆转速240r/min。
实施例4
(1)称取60份的PA66、30份AES、0.1份SEBS-g-MAH、4份MB50-007、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1330、0.2份Tinuvin P、0.1份硬脂酸锌、0.3份钛白粉混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料P4。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度195℃，二区温度255℃，三区温度255℃，四区温度255℃，五区温度255℃，六区温度255℃，机头温度255℃；螺杆转速260r/min。
实施例5
(1)称取66份的PA66、24份AES、0.3份SEBS-g-MAH、5.5份MB50-007、0.1份Irganox1010、0.1份Tinuvin P、0.1份硬脂酸钙、0.1份硬脂酸钾、0.3份炭黑混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料P5。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度195℃，二区温度245℃，三区温度245℃，四区温度245℃，五区温度245℃，六区温度245℃，机头温度245℃；螺杆转速255r/min。
对比例1
(1)称取60份PA66、20份AES、0.1份SEBS-g-MAH、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168、0.1份硬脂酸钙、0.2份硬脂酸锌混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料D1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度195℃，二区温度255℃，三区温度255℃，四区温度255℃，五区温度255℃，六区温度255℃，机头温度255℃；螺杆转速215r/min。
对比例2
(1)称取60份PA66、20份AES、0.1份SEBS-g-MAH、6份玻璃微珠、0.3份Tinuvin P、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168、0.1份硬脂酸钙、0.2份硬脂酸锌混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料D2。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度190℃，二区温度255℃，三区温度255℃，四区温度255℃，五区温度255℃，六区温度255℃，机头温度255℃；螺杆转速215r/min。
性能测试：
将上述实施例1-5及对比例1-2制备的PA66-AES复合材料用注塑机制成样条测试，测试数据如下表：
从上表可以看出：
1.通过实施例1-5与对比例1的数据可以看出，实施例1-5的摩擦系数要明显小于对比例1，这说明硅酮母粒的加入改善了PA66-AES材料的耐磨性。
2.通过实施例1-5与对比例1的数据可以看出，实施例1-5的拉伸强度保持率要大于对比例1，这说明抗UV剂的加入改善了PA66-AES材料的耐候性。
3.通过实施例1-5与对比例1-2的数据可以看出，与玻璃微珠相比，硅酮母粒MB50-007不但可以改善PA66-AES的耐磨性，而且对其他力学性能几乎没有影响。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种PA66-AES复合材料，其特征在于，其组成按重量份由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的PA66-AES复合材料，其特征在于，所述AES中三元乙丙橡胶的重量百分比含量为60％。
3.根据权利要求1所述的PA66-AES复合材料，其特征在于，所述相容剂为SEBS-g-MAH。
4.根据权利要求1所述的PA66-AES复合材料，其特征在于，所述耐磨剂为硅酮母粒MB50-007。
5.根据权利要求1所述的PA66-AES复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述的PA66-AES复合材料，其特征在于，所述抗UV剂为Tinuvin P或Tinuvin 234两者中的一种。
7.根据权利要求1所述的PA66-AES复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的PA66-AES复合材料，其特征在于，所述色粉为炭黑、钛白粉或镍钛黄中的一种。
9.上述权利要求1至8中任一项的PA66-AES复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取60份-70份的PA66、20份-30份AES、0.1份-0.3份SEBS-g-MAH、4份-6份MB50-007、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份抗UV剂、0.1份-0.3份润滑剂、0.1份-0.5份色粉混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA66-AES复合材料。
10.根据权利要求9所述的PA66-AES复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180～200℃，二区温度240～260℃，三区温度240～260℃，四区温度240～260℃，五区温度240～260℃，六区温度240～260℃，机头温度240～260℃,螺杆转速200～280r/min。
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