CN110938298A - 一种pa66/ppo复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种PA66/PPO复合材料，由以下重量份的原料组分制成：PA66：30‑70份；PPO：30‑70份；相容剂：8‑20份；抗氧剂：0.2‑1份；润滑剂：0.2‑1份，与现有技术相比，本发明采用新型相容剂制备的PA66/PPO产品，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等与现有技术产品性能基本相当，但采用本发明制备的产品加工流动性好，可以制备薄壁及大型制品，应用范围更广；且本专利产品的相容剂在制备及应用时环保无污染，符合国家环保大趋势要求。

Description

一种PA66/PPO复合材料
技术领域
本发明是一种PA66/PPO复合材料，属于材料技术领域。
背景技术
尼龙66(PA66)具有耐磨、自润滑、易加工、耐溶剂、力学强度高等优点，但它吸水比较大、耐热性较差、吸水后制品尺寸变化较大。聚苯醚(PPO)具有优良的力学性能、耐热性能、电器绝缘性、低吸水性、尺寸稳定性、耐蠕变性等优点，但纯PPO树脂的的玻璃化温度高，熔体流动性差，成型加工困难，需要在300℃高温下加工，极大地限制了它的应用。将PA66和PPO共混制备合金，可以结合二者的优点，扩大应用领域，但PA66与PPO在热力学上是不相容的，为了获得性能优良的合金需加入相容剂提高两者的相容性。目前，已商品化的PA66/PPO复合材料均是采用加入马来酸酐接枝物作为相容剂进行生产的,例如CN101875776A、CN102311633A、CN102964829A专利采用的相容剂均为马来酸酐接枝PPO，CN102417710A专利采用的相容剂为马来酸酐接枝聚氧化乙烯和马来酸酐PPO，CN103435999A专利采用的相容剂为马来酸酐接枝SEBS，CN105153692A专利采用的相容剂为马来酸酐接枝聚己二酰己二胺树脂、马来酸酐接枝PPO、马来酸酐接枝SEBS中的一种或几种。采用马来酸酐接枝物制备的PA66/PPO复合材料产品流动性差、有马来酸酐单体残留，限制了其在低VOC要求、大型薄壁制品方面的应用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种PA66/PPO复合材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种PA66/PPO复合材料，由以下重量份的原料组分制成：
PA66：30-70份
PPO：30-70份
相容剂：8-20份
抗氧剂：0.2-1份
润滑剂：0.2-1份。
进一步地，由以下重量份原料构成：PA66：30-70份
PPO：30-70份
相容剂：10-15份
抗氧剂：0.4-0.8份
润滑剂：0.3-0.6份。
进一步地，相容剂为PA6I、PA6I/6T、PA6I/6T/66、PA6I/66、PA6I/6中的一种或多种。
进一步地，抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂168的复配物或抗氧剂1010、抗氧剂168的复配物。
进一步地，润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、硅酮粉、EBS、TAF中一种或多种。
进一步地，由以下步骤制备：称取PPO树脂、烘干后的PA66、相容剂、抗氧剂、润滑剂加入到高速混合机中，低速混合1.5分钟后高速混合2分钟，放出物料；将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒，即得所述的PA66/PPO复合材料。
进一步地，所述双螺旋挤出机各区温度设定为：一区温度170-180℃，二区温度265-270℃，三区温度275-280℃，四区温度280-290℃，五区温度280-290℃，六区温度285-290℃；机头温度290-295℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流60-80A。
本发明的有益效果：本发明的一种PA66/PPO复合材料，采用本发明制备的产品与现有PA66/PPO相比，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等性能基本相当，但采用本发明制备的产品加工流动性好，可以制备薄壁及大型制品，应用范围更广；且本专利产品的相容剂在制备及应用时环保无污染，符合国家环保大趋势要求。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明提供一种技术方案：一种PA66/PPO复合材料，由以下重量份的原料组分制成：
PA66：30-70份
PPO：30-70份
相容剂：8-20份
抗氧剂：0.2-1份
润滑剂：0.2-1份。
相容剂为PA6I、PA6I/6T、PA6I/6T/66、PA6I/66、PA6I/6中的一种或多种。
抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂168的复配物或抗氧剂1010、抗氧剂168的复配物。
润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、硅酮粉、EBS、TAF中一种或多种。
作为本发明的一个实施例：由以下步骤制备：称取PPO树脂、烘干后的PA66、相容剂、抗氧剂、润滑剂加入到高速混合机中，低速混合1.5分钟后高速混合2分钟，放出物料；将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒，即得所述的PA66/PPO复合材料。
所述双螺旋挤出机各区温度设定为：一区温度170-180℃，二区温度265-270℃，三区温度275-280℃，四区温度280-290℃，五区温度280-290℃，六区温度285-290℃；机头温度290-295℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流60-80A。
作为本发明的一个实施例：由以下重量份原料构成：PA66：30-70份
PPO：30-70份
相容剂：10-15份
抗氧剂：0.4-0.8份
润滑剂：0.3-0.6份。
作为本发明的一个实施例：采用本发明制备的产品与现有PA66/PPO相比，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等性能基本相当，但采用本发明制备的产品加工流动性好，可以制备薄壁及大型制品，应用范围更广；且本专利产品的相容剂在制备及应用时环保无污染，符合国家环保大趋势要求，而现有马来酸酐接枝相容剂在生产时由于马来酸酐挥发，易产生环境污染，在应用时也存在马来酸酐单体残留的隐患。
本发明以PA6I及其共聚物为相容剂制备PA66/PPO复合材料，与传统的马来酸酐接枝物为相容剂制备PA66/PPO复合材料相比，相容机理不同。以PA6I及其共聚物为相容剂时，PA6I及其共聚物中的脂肪族链段与PA66分子链段进行分子间缠绕，PA6I及其共聚物中的苯环与PPO中的苯环进行分子间缠绕，实现分子间的有机相容，两方向的过程均是物理缠绕过程；而采用马来酸酐接枝物作为相容剂时，马来酸酐与PA66中的端氨基进行反应，接枝物中的苯环与PPO中的苯环进行链段缠绕，从而实现相容，两方向的过程为化学反应-物理缠绕过程。
采用本发明制备的产品流动性好的原因有以下两个方面：1、本发明采用PA6I及其共聚物为相容剂时，PA6I及其共聚物链段与PA66、PPO链段进行分子间缠绕，属于物理过程，整个体系的分子量没有增加；而采用马来酸酐接枝物为相容剂时，马来酸酐与PA66中的端氨基进行化学反应，体系分子量增加，从而导致流动性降低。2、PA6I及其共聚物为非晶材料，熔化温度只有170℃左右，而复合材料的加工温度在280℃左右，在复合材料成型加工时PA6I及其共聚物的熔体粘度很低，进一步增加了PA66/PPO复合材料的流动性。
作为本发明的一个实施例：原料：PA66树脂30份，PPO树脂70份，PA6I树脂8份，抗氧剂0.2份，润滑剂1份。
1、称取烘干后的PA66树脂15公斤、PA6I树脂4公斤、PPO树脂35公斤、抗氧剂0.1公斤、润滑剂0.5公斤，加入到高速混合机中，低速混合1.5分钟后高速混合2分钟，放出物料；
2、将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒，即得所述的PA66/PPO复合材料。
所述双螺旋挤出机各区温度设定为：一区温度170-180℃，二区温度265-270℃，三区温度275-280℃，四区温度280-290℃，五区温度280-290℃，六区温度285-290℃；机头温度290-295℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流60-80A。
将上述实施例制备的PA66/PPO复合材料A干燥后用注塑机制成各种标准样条，放置24小时进行测试；注塑机温度：280℃、290℃、295℃；注塑速度70g/s，注塑时间10s，注塑压力40MPa,保压压力32MPa，保压时间30s。
测试结果如下：
Figure BDA0002319198470000051
Figure BDA0002319198470000061
作为本发明的一个实施例：原料：PA66树脂70份，PPO树脂30份，PA6I/6T树脂20份，抗氧剂1份，润滑剂0.2份。
1、称取烘干后的PA66树脂35公斤、PA6I/6T树脂10公斤、PPO树脂15公斤、抗氧剂0.5公斤、润滑剂0.1公斤，加入到高速混合机中，低速混合1.5分钟后高速混合2分钟，放出物料；
2、将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒，即得所述的PA66/PPO复合材料。
所述双螺旋挤出机各区温度设定为：一区温度170-180℃，二区温度265-270℃，三区温度275-280℃，四区温度280-290℃，五区温度280-290℃，六区温度285-290℃；机头温度290-295℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流60-80A。
将上述实施例制备的PA66/PPO复合材料B干燥后用注塑机制成各种标准样条，放置24小时进行测试；注塑机温度：280℃、290℃、295℃；注塑速度70g/s，注塑时间10s，注塑压力40MPa,保压压力32MPa，保压时间30s。
测试结果如下：
Figure BDA0002319198470000062
Figure BDA0002319198470000071
作为本发明的一个实施例：原料：PA66树脂50份，PPO树脂50份，PA6I/66树脂12份，抗氧剂0.6份，润滑剂0.4份。
1、称取烘干后的PA66树脂25公斤、PA6I/66树脂6公斤、PPO树脂25公斤、抗氧剂0.3公斤、润滑剂0.2公斤，加入到高速混合机中，低速混合1.5分钟后高速混合2分钟，放出物料；
2、将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒，即得所述的PA66/PPO复合材料。
所述双螺旋挤出机各区温度设定为：一区温度170-180℃，二区温度265-270℃，三区温度275-280℃，四区温度280-290℃，五区温度280-290℃，六区温度285-290℃；机头温度290-295℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流60-80A。
将上述实施例制备的PA66/PPO复合材料C干燥后用注塑机制成各种标准样条，放置24小时进行测试；注塑机温度：280℃、290℃、295℃；注塑速度70g/s，注塑时间10s，注塑压力40MPa,保压压力32MPa，保压时间30s。
测试结果如下：
Figure BDA0002319198470000081
上述3个实施例中制备的样品，经测试，拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度与采用马来酸酐接枝物制备的PA66/PPO基本相当，但采用本发明制备的产品加工流动性能明显高于采用马来酸酐接枝物制备的PA66/PPO复合材料的加工流动性能。尤其是实施例三制备的样品综合性能最佳，所有性能全部高于采用马来酸酐接枝物制备的PA66/PPO复合材料性能。同时采用本发明制备的产品环保、低气味、无马来酸酐单体残留，可以用来制备低VOC含量制品。
此外采用本发明制备的复合材料还可以用来进行增强、阻燃、抗静电等。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种PA66/PPO复合材料，其特征在于：由以下重量份的原料组分制成：
PA66：30-70份
PPO：30-70份
相容剂：8-20份
抗氧剂：0.2-1份
润滑剂：0.2-1份。
2.根据权利要求1所述的一种PA66/PPO复合材料，其特征在于：由以下重量份原料构成：PA66：30-70份
PPO：30-70份
相容剂：10-15份
抗氧剂：0.4-0.8份
润滑剂：0.3-0.6份。
3.根据权利要求1所述的一种PA66/PPO复合材料，其特征在于：相容剂为PA6I、PA6I/6T、PA6I/6T/66、PA6I/66、PA6I/6中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种PA66/PPO复合材料，其特征在于：抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂168的复配物或抗氧剂1010、抗氧剂168的复配物。
5.根据权利要求1所述的一种PA66/PPO复合材料，其特征在于：润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、硅酮粉、EBS、TAF中一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种PA66/PPO复合材料，其特征在于：由以下步骤制备：称取PPO树脂、烘干后的PA66、相容剂、抗氧剂、润滑剂加入到高速混合机中，低速混合1.5分钟后高速混合2分钟，放出物料；将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒，即得所述的PA66/PPO复合材料。
7.根据权利要求6所述的一种PA66/PPO复合材料，其特征在于：所述双螺旋挤出机各区温度设定为：一区温度170-180℃，二区温度265-270℃，三区温度275-280℃，四区温度280-290℃，五区温度280-290℃，六区温度285-290℃；机头温度290-295℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流60-80A。
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