CN109679331A - 一种抗静电聚酰胺6复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗静电聚酰胺6复合材料，由以下重量份的组份制成：PA6为60份‑80份；PS为5份‑10份；吸附母粒为1份‑5份；抗氧剂为0.1份‑0.5份；润滑剂为0.4份‑0.8份；处理后的氧化石墨稀为16份‑24份；所述吸附母粒包括聚丙烯和云母。本技术方案利用氧化石墨烯的表面的含氧官能团，通过化学键合的方式在表面接枝了合适的长链烷烃，长链烷烃能有效地阻止了石墨烯的团聚，让石墨烯能更好地分散在PA6复合材料里；吸附母粒的加入能够有效地去除加工过程中产生的各种挥发性小分子和有机化合物，降低VOC数值。

Description

一种抗静电聚酰胺6复合材料
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种抗静电低VOC聚酰胺6复合材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺6(PA6)是一种重要的热塑性聚合物，尺寸稳定性好，绝缘性佳，耐油，广泛应用于家用电器、机械配件、办公用品和通讯器材等领域。随着人们生活水平的提高，对使用的材料有了越来越高的要求，在一些特殊的领域，比如说汽车材料，对PA6的抗静电性能和VOC(挥发性有机化合物)性能都有一定程度的要求。
PA6复合材料VOC性能差是以下方面：首先，PA6原材料在合成过程中，存在较多小分子杂质，这会导致VOC数值的增高；其次，PA6复合材料在加工过程中，往往会添加各种相容剂，这些相容剂加热时往往会不同程度地转化为小分子物质，导致VOC数值的增高。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗静电聚酰胺6复合材料，以解决现技术的PA6复合材料的抗静电性能不高的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种抗静电聚酰胺6复合材料，由以下重量份的组份制成：
所述吸附母粒包括聚丙烯和云母。
所述聚丙烯和云母的质量比为6∶1。
所述抗氧剂为三(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)苯中的一种或多种。
所述润滑剂为硬脂酸钙或硬质酸钠中的一种或两种组合。
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为6∶1；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为1∶1。
所述处理后的氧化石墨稀的制备方法，包括以下步骤：
1)向氧化石墨稀中加入去离子水，超声反应20-30分钟后形成氧化石墨稀的水溶液；
2)称取十六胺和无水乙醇，加入到氧化石墨稀的水溶液中，在100-120℃的油浴锅环境下，回流反应20-24小时；
3)将步骤2)中的产物过滤，置于60-80℃的真空箱里干燥20-24小时即得到处理后的氧化石墨稀；
所述氧化石墨烯和所述去离子水的质量比为60-80∶20-30；
所述十六胺、所述无水乙醇及所述氧化石墨烯水溶液的质量比为10-30∶5-11∶70-90。
上述任一项抗静电低VOC聚酰胺6复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取重量份为60份-80份的PA6、1份-5份的吸附母粒、0.1份-0.5份的抗氧剂和0.4份-0.8份的润滑剂、16份-24份处理后的氧化石墨烯混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PA6复合材料。
上述步骤1)中的各原料在混合前分别在100℃下干燥5小时。
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，第一温度区的温度为180℃～220℃，第二温度区的温度为250℃～290℃，第三温度区的温度为250℃～290℃，第四温度区的温度为250℃～290℃，第五温度区的温度为250℃～290℃，第六温度区的温度为250℃～290℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃～290℃，螺杆转速为120r/min～300r/min。
本发明的有益效果是：
本技术方案利用氧化石墨烯的表面的含氧官能团，通过化学键合的方式在表面接枝了合适的长链烷烃，长链烷烃能有效地阻止了石墨烯的团聚，让石墨烯能更好地分散在PA6复合材料里。
石墨烯的加入会提升PA6复合材料中的抗静电性能，材料的表面电阻率能达到108。
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。
吸附母粒的制备：
所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为6∶1；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为1∶1；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
实施例1
1)称取重量份为60份PA6、5份PS、1份吸附母粒、16份经过处理的氧化石墨烯、0.1份Irganox1330和0.4份硬质酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)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，即得到PA6复合材料P1，其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为180℃，第二温度区的温度为250℃，第三温度区的温度为250℃，第四温度区的温度为250℃，第五温度区的温度为250℃，第六温度区的温度为250℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃，螺杆转速为120r/min。
实施例2
1)称取重量份为80份PA6、10份PS、5份吸附母粒、24份经过处理的氧化石墨烯、0.2份Irganox1330、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168和0.8份硬质酸钙混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)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，即得到PA6复合材料P2，其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为220℃，第二温度区的温度为290℃，第三温度区的温度为290℃，第四温度区的温度为290℃，第五温度区的温度为290℃，第六温度区的温度为290℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为290℃，螺杆转速为300r/min。
实施例3
1)称取重量份为70份PA6、8份PS、3份吸附母粒、20份经过处理的氧化石墨烯、0.2份Irganox1330、0.1份Irganox168、0.3份硬质酸钙和0.3份硬质酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)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，即得到PA6复合材料P3，其中，双螺杆挤出机的第一温度区的温度为200℃，第二温度区的温度为270℃，第三温度区的温度为270℃，第四温度区的温度为270℃，第五温度区的温度为270℃，第六温度区的温度为270℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃，螺杆转速为210r/min。
以上仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗静电聚酰胺6复合材料，其特征在于，由以下重量份的组份制成：
所述吸附母粒包括聚丙烯和云母。
2.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺6复合材料，其特征在于，所述聚丙烯和云母的质量比为6∶1。
3.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺6复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(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)苯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺6复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙或硬质酸钠中的一种或两种组合。
5.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺6复合材料，其特征在于，所述吸附母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯和云母按配比进行充分的混合，在挤出机里挤出聚丙烯预发泡颗粒；所述聚丙烯和云母的质量比为6∶1；
2)以正庚烷为发泡剂，将步骤1)制得的聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制得发泡聚丙烯；
3)将发泡聚丙烯和水在高速混合器中混合5-10分钟，制备成吸附母粒。
6.根据权利要求5所述的抗静电聚酰胺6复合材料，其特征在于，所述正庚烷与聚丙烯预发泡颗粒的质量比为1∶1。
7.根据权利要求1所述的抗静电聚酰胺6复合材料，其特征在于，所述处理后的氧化石墨稀的制备方法，包括以下步骤：
1)向氧化石墨稀中加入去离子水，超声反应20-30分钟后形成氧化石墨稀的水溶液；
2)称取十六胺和无水乙醇，加入到氧化石墨稀的水溶液中，在100-120℃的油浴锅环境下，回流反应20-24小时；
3)将步骤2)中的产物过滤，置于60-80℃的真空箱里干燥20-24小时即得到处理后的氧化石墨稀；
所述氧化石墨烯和所述去离子水的质量比为60-80∶20-30；
所述十六胺、所述无水乙醇及所述氧化石墨烯水溶液的质量比为10-30∶5-11∶70-90。
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