CN111763423B - 一种尼龙球体材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尼龙球体材料及制备方法，该产品采用长碳链尼龙、长碳链尼龙弹性体、增塑剂、脱模剂、润滑剂、光稳剂、抗氧剂等加工助剂共混改性而成。该材料的加工流动性好、回弹性好、耐低温性好，产品本色半透明，染色性好、外观光亮，可以采用注塑成型工艺制备羽毛球等薄壁、形状复杂的制品。

Description

一种尼龙球体材料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种尼龙球体材料及制备方法，属于高分子材料领域。
背景技术
羽毛球通常使用天然羽毛，由于天然羽毛强度上受到限制，因此在使用中很容易损坏，不耐用，羽毛球消耗比较大。尼龙羽毛球应运而生，尼龙球最大优点是极其耐打，至少比一般羽毛球耐用5倍。尼龙羽毛球使用尼龙材料模拟羽毛材料，现在使用的尼龙羽毛球的球体基本都使用的是尼龙12树脂原理注塑而成，但是这种材料耐低温性质差，回弹性也差，容易伤拍，加工成型效率低(一次只能注塑成型1个)，成品率低(脱模性差，导致脱模时产品变形)等问题。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种尼龙球体材料及制备方法，该产品采用长碳链尼龙、长碳链尼龙弹性体、增塑剂、脱模剂、润滑剂、光稳剂、抗氧剂等加工助剂共混改性而成。该材料的加工流动性好、回弹性好、耐低温性好，产品本色半透明，染色性好、外观光亮，可以采用注塑成型工艺制备羽毛球等薄壁、形状复杂的制品。
一种尼龙球体材料，包括如下组分，按重量份计：55-75份长碳链尼龙、20-30份长碳链尼龙弹性体、5-15份增塑剂、1-2份脱模剂、0.3-0.5份润滑剂、0.2-0.4份光稳剂、0.2-0.4份抗氧剂；
所述长碳链尼龙为尼龙1012、尼龙1212、共聚尼龙1012、共聚尼龙1212中的一种；所述长碳链尼龙弹性体为尼龙1012弹性体。
进一步的，上述增塑剂为苯磺酰丁胺；上述脱模剂为硅酮母粒；上述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、硅酮粉、EBS、TAF中一种；上述光稳剂为光稳剂622。
进一步的，上述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂168的复配物或抗氧剂1010、抗氧剂168的复配物；
上述抗氧剂1098和抗氧剂168的复配物中抗氧剂1098、抗氧剂168的复配物的质量比为1:1；
上述抗氧剂1010和抗氧剂168的复配物中抗氧剂1010、抗氧剂168的复配物的质量比为1:1。
上述尼龙球体材料的制备方法，包括如下步骤：
1)按上述质量份取烘干后的长碳链尼龙、长碳链尼龙弹性体、脱模剂、润滑剂、光稳剂、抗氧剂加入到高速混合机中，低速混合2分钟后高速混合3分钟，获得混合物料；
2)将步骤1)中制备的混合物料放入双螺旋挤出机中，设置双螺旋挤出机各区温度，按上述质量份取增塑剂放入液体计量泵中，物料经过挤出机模头经牵引冷却、吹干、切粒、烘干，即得所述的尼龙球体材料。
进一步的，上述步骤1)中所述的高速搅拌机为SHR-10型，上述步骤2)中所述的双螺杆挤出机为TSE-50型，挤出机主机转速200-300r/min、主机电流45-65A。
进一步的，上述步骤2)中所述的双螺旋挤出机各区温度设定为：一区温度170-180℃，二区温度200-210℃，三区温度210-215℃，四区温度215-220℃，五区温度220-225℃，六区温度225-230℃；机头温度230-235℃。
本申请还保护上述尼龙球体材料在注塑薄壁、形状复杂的制品方面的应用。
有益效果：
本发明产品与现有尼龙12树脂相比，加工流动性好，脱模性好、耐低温性好，以本发明产品制备的尼龙羽毛球与现有尼龙羽毛球相比，回弹性好、耐低温性好、成型效率高(一次可以注塑成型2个以上)，脱模性好、成品率高；与普通增韧尼龙1012(采用马来酸酐接枝聚烯烃为增韧剂)相比，产品外观光亮、染色性好、回弹性好、加工流动性好、易脱模，注塑产品成品率高。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本申请中的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步说明，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部，本发明不受下述实施例的限制。
实施例1：一种尼龙球体材料A的制备
原料：尼龙1012树脂40份，尼龙1012弹性体40份，增塑剂20份，脱模剂3，润滑剂1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂1份。
1、称取烘干后的尼龙1012树脂10公斤、尼龙1012弹性体10公斤、脱模剂0.75公斤，润滑剂0.25公斤，光稳定剂0.2公斤，抗氧剂0.25公斤，加入到高速混合机中，低速混合2分钟后高速混合3分钟，放出物料；
2、将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，并同时采用液体计量泵加入5公斤增塑剂，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒、烘干，即得所述的尼龙球体材料A。
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200-210℃，三区温度210-215℃，四区温度215-220℃，五区温度220-225℃，六区温度225-230℃；机头温度230-235℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流45-65A。
对比实施例1：增韧尼龙1012A的制备
原料：尼龙1012树脂70份，POE-G-MAH增韧剂10份，增塑剂20份，抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂EBS各0.2份
1、称取烘干后的尼龙1012树脂7公斤、POE-G-MAH增韧剂1公斤，抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂EBS各0.02公斤加入到高速混合机中，低速混合2分钟后高速混合3分钟，放出物料；
2、将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，并同时采用液体计量泵加入2公斤增塑剂，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒、烘干，即得增韧尼龙1012A。
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200-210℃，三区温度210-215℃，四区温度215-220℃，五区温度220-225℃，六区温度225-230℃；机头温度230-235℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流50-70A。
实验例一：尼龙球体材料A产品性能测试
将实施例1制备的尼龙球体材料A、对比例1制备的增韧尼龙1012A和市场购买的尼龙12分别进行干燥后，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：230℃、2235℃、240℃；注塑速度25g/s，注塑时间3s，注塑压力40MPa,保压压力35MPa，保压时间30s。
测试结果如下：
表1尼龙球体材料A产品性能
Figure BDA0002548213730000031
将实施例1制备的尼龙球体材料A、对比例1制备的增韧尼龙1012A和市场购买的尼龙12分别干燥后用注塑机分别制成尼龙羽毛球A、增韧尼龙1012A羽毛球、尼龙12羽毛球，放置24小时进行测试；注塑机温度：270℃、280℃、285℃；注塑速度3g/s，注塑时间1s，注塑压力40MPa,保压压力35MPa，保压时间28s。
测试结果如下：
表2尼龙羽毛球A和增韧尼龙1012A羽毛球、尼龙12羽毛球性能对比
Figure BDA0002548213730000041
实施例2：一种尼龙球体材料B的制备
原料：尼龙1212树脂80份，尼龙1012弹性体20份，脱模剂0.5，润滑剂0.2份，光稳定剂0.1份，抗氧剂0.1份。
1、称取烘干后的尼龙1212树脂16公斤、尼龙1012弹性体4公斤、脱模剂0.1公斤、润滑剂0.04公斤、光稳定剂0.02公斤、抗氧剂0.02公斤，加入到高速混合机中，低速混合2分钟后高速混合3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、烘干，即得所述的尼龙球体材料B。
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200-210℃，三区温度210-215℃，四区温度215-220℃，五区温度220-225℃，六区温度225-230℃；机头温度230-235℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流45-65A。
对比实施例2：增韧尼龙1012B的制备
原料：尼龙1012树脂80份，EPDM-G-MAH增韧剂20份，抗氧剂1098、抗氧剂168、各0.2份，润滑剂EBS0.4份。
1、称取烘干后的尼龙1012树脂8公斤、EPDM-G-MAH增韧剂2公斤，抗氧剂1098、抗氧剂168各0.02公斤，润滑剂EBS0.04公斤加入到高速混合机中，低速混合2分钟后高速混合3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、烘干，即得增韧尼龙1012B
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200-210℃，三区温度210-215℃，四区温度215-220℃，五区温度220-225℃，六区温度225-230℃；机头温度230-235℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流50-70A。
实验例二：尼龙球材料B产品性能测试
将实施例2制备的尼龙球材料B、对比例2制备的增韧尼龙1012B和市场购买的尼龙12分别进行干燥后，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：230℃、2235℃、240℃；注塑速度25g/s，注塑时间3s，注塑压力40MPa,保压压力35MPa，保压时间30s。
测试结果如下：
表3尼龙羽毛球球体材料B产品性能
Figure BDA0002548213730000051
将实施例2制备的将实施例2制备的尼龙球材料B、对比例2制备的增韧尼龙1012B和市场购买的尼龙12分别干燥后用注塑机制成尼龙羽毛球B、增韧尼龙1012羽毛球、尼龙12羽毛球，放置24小时进行测试；注塑机温度：270℃、280℃、285℃；注塑速度3g/s，注塑时间1s，注塑压力40MPa,保压压力35MPa，保压时间28s。
测试结果如下：
表4尼龙羽毛球B和增韧尼龙1012羽毛球、尼龙12羽毛球性能对比
Figure BDA0002548213730000052
实施例3：一种尼龙球体材料C的制备
原料：尼龙1012共聚树脂60份，尼龙1012弹性体30份，增塑剂10份，脱模剂1.5，润滑剂0.4份，光稳定剂0.4份，抗氧剂0.4份。
1、称取烘干后的尼龙1012共聚树脂12公斤、尼龙1012弹性体6公斤、脱模剂0.3公斤、润滑剂0.08公斤、光稳定剂0.08公斤、抗氧剂0.08公斤，加入到高速混合机中，低速混合2分钟后高速混合3分钟，放出物料；
2、将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，并同时采用液体计量泵加入2公斤增塑剂，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒、烘干，即得所述的尼龙球体材料C。
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200-210℃，三区温度210-215℃，四区温度215-220℃，五区温度220-225℃，六区温度225-230℃；机头温度230-235℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流45-65A。
对比实施例3：增韧尼龙1012C的制备
原料：尼龙1012树脂75份，PE-G-MAH增韧剂15份，增塑剂10份，抗氧剂1098、抗氧剂168、各0.2份，EBS润滑剂0.3份。
1、称取烘干后的尼龙1012树脂7.5公斤、PE-G-MAH增韧剂1.5公斤，抗氧剂1098、抗氧剂168各0.02公斤，EBS润滑剂0.03公斤加入到高速混合机中，低速混合2分钟后高速混合3分钟，放出物料；
2、将混好的物料喂入双螺杆挤出机中，并同时采用液体计量泵加入,1公斤增塑剂，待物料从挤出机模头出来后经牵引冷却、吹干、切粒、烘干，即得增韧尼龙1012C。
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200-210℃，三区温度210-215℃，四区温度215-220℃，五区温度220-225℃，六区温度225-230℃；机头温度230-235℃；挤出机主机转速200-300r/min、主机电流50-70A。
实验例三：尼龙球体材料C产品性能测试
将实施例3制备的尼龙球体材料C、对比例2制备的增韧尼龙1012C和市场购买的尼龙12分别进行干燥后，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：230℃、2235℃、240℃；注塑速度25g/s，注塑时间3s，注塑压力40MPa,保压压力35MPa，保压时间30s。
测试结果如下：
表5尼龙球体材料C产品性能
Figure BDA0002548213730000061
Figure BDA0002548213730000071
将实施例3制备的尼龙球体材料C、对比例2制备的增韧尼龙1012C和市场购买的尼龙12分别干燥后用注塑机制成尼龙羽毛球C、增韧尼龙1012C羽毛球、尼龙12羽毛球性能，放置24小时进行测试；注塑机温度：270℃、280℃、285℃；注塑速度3g/s，注塑时间1s，注塑压力40MPa,保压压力35MPa，保压时间28s。
测试结果如下：
表6尼龙羽毛球C和增韧尼龙1012C羽毛球、尼龙12羽毛球性能对比
Figure BDA0002548213730000072
上述3个实施例中制备的样品，经注塑成尼龙羽毛球后测试，耐低温性、回弹性均好于尼龙12以及增韧尼龙1012制备的尼龙羽毛球，成品率和每模生产产品数均高于尼龙12以及增韧尼龙1012，尤其是实施例三制备的产品，性能最优。

Claims (5)

1.一种尼龙球体材料在制作羽毛球中的应用，其特征在于，所述尼龙球体材料由如下组分组成，按重量份计：55-75份长碳链尼龙、20-30份长碳链尼龙弹性体、5-15份增塑剂、1-2份脱模剂、0.3-0.5份润滑剂、0.2-0.4份光稳剂、0.2-0.4份抗氧剂；
所述长碳链尼龙为尼龙1012、尼龙1212、共聚尼龙1012、共聚尼龙1212中的一种；所述长碳链尼龙弹性体为尼龙1012弹性体。
2.如权利要求1所述的尼龙球体材料在制作羽毛球中的应用，其特征在于，所述增塑剂为苯磺酰丁胺；所述脱模剂为硅酮母粒；所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、硅酮粉、EBS、TAF中一种；所述光稳剂为光稳剂622。
3.如权利要求1所述的尼龙球体材料在制作羽毛球中的应用，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168的复配物或抗氧剂1010和抗氧剂168的复配物；
所述抗氧剂1098和抗氧剂168的复配物中抗氧剂1098、抗氧剂168的复配物的质量比为1:1；
所述抗氧剂1010和抗氧剂168的复配物中抗氧剂1010、抗氧剂168的复配物的质量比为1:1。
4.如权利要求1-3任一项所述的尼龙球体材料在制作羽毛球中的应用，其特征在于，所述的尼龙球体材料的制备方法，包括如下步骤：
1）按上述重量 份取烘干后的长碳链尼龙、长碳链尼龙弹性体、脱模剂、润滑剂、光稳剂、抗氧剂加入到高速混合机中，低速混合1.5-2分钟后高速混合2.6-3分钟，获得混合物料；
2）将步骤1）中制备的混合物料放入双螺旋挤出机中，设置双螺旋挤出机各区温度，按上述质量份取增塑剂放入液体计量泵中，物料经过挤出机模头经牵引冷却、吹干、切粒、烘干，即得所述的尼龙球体材料。
5.如权利要求4所述的尼龙球体材料在制作羽毛球中的应用，其特征在于，步骤2）中所述的双螺旋挤出机各区温度设定为：一区温度170-180℃，二区温度200-210℃，三区温度210-215℃，四区温度215-220℃，五区温度220-225℃，六区温度225-230℃；机头温度230-235℃。
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