CN113845770B - 一种复合塑料粒子及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及工程塑料领域,具体涉及一种复合塑料粒子及其制备方法。该复合塑料粒子的原料包括PA66树脂、润滑剂、成核剂、流变剂、相容剂、增韧组合物和抗氧组合物,增韧组合物由硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶混合而成。并公开了PA66复合塑料粒子的制备方法,称取PA66树脂、成核剂、流变剂、增韧组合物和抗氧组合物并进行真空干燥;将干燥后的各个组分在真空条件下进行搅拌混合;将混匀的混合物在真空条件下进行挤出、造粒。通过上述技术方案,对PA66树脂进行改性得到韧性较强的PA66复合塑料粒子,并且能够使PA66复合塑料粒子满足制作汽车扎带、汽车线束和保险丝盒等产品时的使用要求。
Description
技术领域
本申请涉及工程塑料领域,更具体而言涉及一种复合塑料粒子及其制备方法。
背景技术
工程塑料包括尼龙、聚四氟、聚甲醛和聚碳有机硅等,广泛应用于各行各业。尼龙因其较好的使用特性,尤其是在汽车和电气等领域的需求越来越大,因此对其要求也越来越高。尼龙的品种有尼龙66、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙610和尼龙612等,其中尼龙66和尼龙6占主导地位。
尼龙66(下文简称PA66)具有良好的综合性能,近年来,伴随国内外汽车、电子电器和通讯等行业的迅速发展,使用PA66制作汽车原件、电子原件等的比例在不断增加,因此也对PA66的性能提出了更高的要求。
例如,在使用PA66制作汽车扎带、汽车线束和保险丝盒等产品时,对PA66的韧性具有较高的要求。然而,常规PA66自身韧性较差,难以满足实际使用的要求。
发明内容
为了提高PA66的韧性以满足使用要求,本申请提供一种复合塑料粒子及其制备方法。
第一方面,本申请提供的一种复合塑料粒子采用如下的技术方案:
一种复合塑料粒子,其原料包括如下质量份的组分:
PA66树脂:96-98份;
润滑剂:0.2-1份;
成核剂:0.1-1份;
流变剂:0.1-1份;
增韧组合物:0.2-1份;
抗氧组合物:0.1-1份;
其他助剂:0.1-1份;
所述增韧组合物由硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶混合而成,所述硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的重量比为(4-9)∶1。
本申请采用硅溶胶和双组份缩合型室温硫化硅橡胶混合物作为增韧组合物对PA66进行增韧改性。硅溶胶粒子微细,粒径属于纳米级别,有比较大的比表面积,并且其粘度较低,和其它物质混合时分散性和渗透性都非常好,因此能渗透PA66粒子的缝隙,混合后硅溶胶会牢固地附着在物体表面,从而增强塑料粒子之间的结合度。并且,硅溶胶的粘度较低,一定程度上还可以增强PA66的流动性。
双组份缩合型室温硫化硅橡胶自身具有较好的弹性,硅溶胶和双组份缩合型室温硫化硅橡胶混合成的组合物对PA66进行改性,不仅能提高PA66粒子之间的结合度,而且硅溶胶利用自身优异的流动性带动双组份缩合型室温硫化硅橡胶渗透PA66的粒子缝隙,不仅能提高PA66的韧性,而且能使PA66的弹性增强。
可选的,所述增韧组合物的质量份为0.3-0.6份。
该重量百分比范围内的增韧组合物比例能够使得增韧组合物对PA66达到更好的增韧改性效果。若质量份小于0.3份,则增韧效果不明显;若质量份大于0.6份,可能会对组合物的黏性及加工性能造成不利的影响。
可选的,所述改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的原料包括双酚A型环氧树脂和双组份缩合型室温硫化硅橡胶。
双酚A型环氧树脂具有反应能力较强的环氧基,并且树脂分子链上有较多仲羟基,主链上有较多醚键、苯环和异丙基等,环氧基和羟基使其具有反应性,醚键和羟基是极性基团有助于提高其粘附力,苯环和异丙基等使其具有一定的刚性,从而使其有较佳的内聚力和粘接力。
在双组份缩合型室温硫化硅橡胶中引入双酚A型环氧树脂,可以使体系内极性基团增加和刚性基团增加,不仅使双组份缩合型室温硫化硅橡胶分子之间的摩擦力增加,而且使双组份缩合型室温硫化硅橡胶的强度增加,因此双酚A型环氧树脂较佳的粘接力可以使双组份缩合型室温硫化硅橡胶的韧性增强。
可选的,所述改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的原料还包括有纳米碳酸钙,所述纳米碳酸钙的粒径为40-60nm。
纳米碳酸钙在双组份缩合型室温硫化硅橡胶中具有一定的空间立体结构,并且分散性良好,具有较优的半补强作用。并且纳米碳酸钙与双组份缩合型室温硫化硅橡胶有较好的相容性,可提高双组份缩合型室温硫化硅橡胶的延伸性和抗张强度等。
纳米碳酸钙粒径较小,它与双组份缩合型室温硫化硅橡胶之间的接触面积会相对增大,增加了粘接强度。并且双组份缩合型室温硫化硅橡胶受到冲击过程中可能会产生微裂纹和塑性变形,会吸收更多的冲击能,增韧效果会更佳。
可选的,所述改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶经过如下方式得到:
将双组份缩合型室温硫化硅橡胶、纳米碳酸钙和双酚A型环氧树脂按配比称重,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下搅拌5-10min,再加入纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌0.5-1h,再升温至70-80℃,继续搅拌反应1-2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶。
双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下进行搅拌混匀,使双酚A型环氧树脂与双组份缩合型室温硫化硅橡胶进行一定程度的粘合,增加双组份缩合型室温硫化硅橡胶的强度,并且减少氧气对其的影响。然后再加入纳米碳酸钙,纳米碳酸钙良好的分散性使其分散至搅拌好的混合物粒子的间隙,使双组份缩合型室温硫化硅橡胶、双酚A型环氧树脂和纳米碳酸钙之间具有更好的相容性,从而得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶。
可选的,所述双组份缩合型室温硫化硅橡胶、纳米碳酸钙和双酚A型环氧树脂的重量比为(8-10)∶(1-2)∶1。
双组份缩合型室温硫化硅橡胶通过纳米碳酸钙和双酚A型环氧树脂对其改性,纳米碳酸钙和双酚A型环氧树脂的共同作用使双组份缩合型室温硫化硅橡胶的粘合力更强,该配比范围内的比例能够使得纳米碳酸钙和双酚A型环氧树脂对双组份缩合型室温硫化硅橡胶达到更好的改性效果。
可选的,所述原料还包括有相容剂,所述相容剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯,所述马来酸酐接枝聚苯乙烯的质量份为0.2-0.6份。
马来酸酐接枝聚苯乙烯可以借助分子间的键合力促使不相容的聚合物结合在一起,以得到更加稳定的共混物。马来酸酐接枝聚苯乙烯的加入可使PA66和添加的助剂之间互相更好的结合,以得到更稳定的PA66复合塑料粒子。
可选的,所述抗氧剂组合物包括抗氧剂1098和天然虾青素粉末,所述抗氧剂1098和天然虾青素粉末重量比为(1.5-4):1。
抗氧剂1098作为主抗氧剂,天然虾青素粉末作为辅助抗氧剂,抗氧剂1098分子中存在活泼氢原子,这种氢原子比聚合物碳链上的氢原子活泼,能被脱离出来与大分子的自由基结合形成稳定的酚氧自由基。而酚氧自由基与苯环同处大共轭体系中,因而比较稳定,活性较低,较难引发链式反应,因此能减少链式反应。天然虾青素粉末作为辅助抗氧剂能够更好的帮助减少链式反应,并抑制链增长反应,从而终止自由基反应,进而达到较好的抗氧化效果。
可选的,所述成核剂为1,3,5-苯三酰胺;所述润滑剂为硅酮母粒;所述流变剂为尼龙流动改性剂TH1802。
在PA66以及所添加的助剂处于熔融状态下时,成核剂1,3,5-苯三酰胺提供所需的晶核,将聚合物由原来的均相成核转变成异相成核,从而可以加速聚合物结晶的速度。
润滑剂硅酮母粒可降低物料之间及物料和加工设备之间的摩擦力,降低界面粘附,从而提高润滑性,提高PA66复合塑料粒子表面的光洁度。
尼龙流动改性剂TH1802,可通过相应的化学和物理作用,提高分子间的流动能力,从而起到提高PA66加工流动性的目的,并且可以改善PA66复合塑料粒子的表面光泽度。
第二方面,本申请还提供了上述PA66复合塑料粒子的加工方法,包括如下步骤:
S1.称取PA66树脂、成核剂、流变剂、增韧组合物和抗氧组合物;
S2.将步骤S1称取的各个组分在105℃-110℃下进行真空干燥12-14h;
S3.将步骤S2中干燥后的各个组分在真空,转速为250-350r/min的条件下混合20-30min;
S4.将混匀的混合物在真空,五段温度依次为250-265℃、265-270℃、270-275℃、275-280℃、280-285℃,转速为300-500r/min,模具温度80-82℃的条件下进行挤出、造粒。
在上述技术方案中,步骤S2中将各个组分在105-110℃下进行真空干燥12-14h,目的是使各个组份中的湿度降至较低水平,以降低复合塑料粒子的含水量。步骤S3和步骤S4中在真空状态下混匀可以降低空气中的氧气在塑料粒子制备过程中的影响,降低成品塑料粒子的含氧量,对整体抗氧效果起到一定的作用。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.在本申请中,在PA66的体系中加入了硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶作为增韧剂,硅溶胶粒子微细,粘度较低,和其它物质混合时分散性和渗透性比较良好,并且硅溶胶能够利用自身优异的流动性带动改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶更好的渗透入PA66的粒子缝隙,从而提高PA66的韧性。
2.用纳米碳酸钙和双酚A型环氧树脂对双组份缩合型室温硫化硅橡胶进行改性得到性能更好的改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,再用硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶混合物作为增韧组合物对PA66进行增韧改性,得到韧性更好的PA66复合塑料粒子。
3.采用抗氧剂1098和天然虾青素粉末作为组合抗氧剂,抗氧剂1098作为主抗氧剂,天然虾青素粉末作为辅助抗氧剂,两者之间相互配合可以较好的抑制分子链的断裂,减少链式反应,并抑制链增长反应,从而终止自由基反应,并且可以降低氧气渗透材料内部的可能,从而提高材料的抗氧化程度。
具体实施方式
以下结合制备例和实施例对本申请作进一步详细说明。
在以下制备例、实施例及对比例中,部分材料的来源、型号如表1所示。
表1、原料来源规格表
除特殊说明外,以下制备例、实施例及对比例中,润滑剂为硅酮母粒,成核剂为1,3,5-苯三酰胺,流变剂为尼龙流动改性剂TH1802,纳米碳酸钙的平均粒径为50nm。
制备例
制备例为改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的制备方法。
制备例1,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取8kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、1kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下搅拌10min,再加入纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A1。
制备例2,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取10kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、2kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再加入纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A2。
制备例3,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取9kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、1.5kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再加入纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A3。
制备例4,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
称取9kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A4。
制备例5,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
称取9kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶和1.5kg纳米碳酸钙,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和纳米碳酸钙在真空状态下高速搅拌10min,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A5。
制备例6,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取7kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、0.5kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再加入纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A6。
制备例7,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取12kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、4kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再加入纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A7。
制备例8,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取9kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、1.5kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再加入粒径为40nm的纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A8。
制备例9,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取9kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、1.5kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再加入粒径为60nm的纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A9。
制备例10,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取9kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、1.5kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再加入粒径为20nm的纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A10。
制备例11,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取9kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、1.5kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌10min,再加入粒径为80nm的纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌1h,升温至80℃,继续反应2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A11。
制备例12,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,通过如下方法制备得到:
分别称取9kg双组份缩合型室温硫化硅橡胶、1.5kg纳米碳酸钙和1kg双酚A型环氧树脂,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下高速搅拌5min,再加入纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌0.5h,升温至70℃,继续反应1h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A12。
实施例
实施例1-26为一种复合塑料粒子。
实施例1-3
一种复合塑料粒子,其制备方法如下:
S1.称取PA66树脂、成核剂、流变剂、增韧组合物和抗氧组合物;
S2.将步骤S1称取的各个组分在110℃下进行真空干燥14h;
S3.将步骤S2中干燥后的各个组分放入高混机中,在真空,转速为350r/min的条件下混合30min,得到混合物1;
S4.将混合物1放入双螺旋挤出机进行挤出、造粒,双螺旋挤出机一、二、三、四、五区温度分别设定为265℃、270℃、275℃、280℃、285℃,螺杆转速为500r/min,模具温度为82℃。
实施例1-26
实施例1-3中,各原料的重量如表2所示,其中硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶重量比为9:1,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A3,抗氧剂1098和天然虾青素粉末重量比为4:1。
表2实施例1-3原料重量
实施例4
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A1。
实施例5
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A2。
实施例6
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A4。
实施例7
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A5。
实施例8
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A6。
实施例9
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A7。
实施例10
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A8。
实施例11
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A9。
实施例12
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A10。
实施例13
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A11。
实施例14
本实施例与实施例2的不同之处在于,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶为A12。
实施例15
本实施例与实施例2的不同之处在于,硅溶胶的质量为6kg,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的质量为1kg。
实施例16
本实施例与实施例2的不同之处在于,硅溶胶的质量为4kg,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的质量为1kg。
实施例17
本实施例与实施例2的不同之处在于,增韧组合物的质量为0.3kg。
实施例18
本实施例与实施例2的不同之处在于,增韧组合物的质量为0.6kg。
实施例19
本实施例与实施例2的不同之处在于,在步骤S2中增加0.2kg相容剂马来酸酐接枝聚苯乙烯。
实施例20
本实施例与实施例2的不同之处在于,在步骤S2中增加0.4kg相容剂马来酸酐接枝聚苯乙烯。
实施例21
本实施例与实施例2的不同之处在于,在步骤S2中增加0.6kg相容剂马来酸酐接枝聚苯乙烯。
实施例22
本实施例与实施例2的不同之处在于,抗氧剂1098的质量为2.5kg,天然虾青素粉末的质量为1kg。
实施例23
本实施例与实施例2的不同之处在于,抗氧剂1098的质量为1.5kg,天然虾青素粉末的质量为1kg。
实施例24
本对比例与实施例2的不同之处在于,抗氧剂组合物为0.5kg的抗氧剂1098。
实施例25
本对比例与实施例2的不同之处在于,抗氧剂组合物为0.5kg的天然虾青素粉末。
实施例26
本对比例与实施例2的不同之处在于,制备方法如下:
S1.称取PA66树脂、成核剂、流变剂、增韧组合物和抗氧组合物;
S2.将步骤S1称取的各个组分在105℃下进行真空干燥12h;
S3.将步骤S2中干燥后的各个组分放入高混机中,在真空,转速为250r/min的条件下混合20min,得到混合物1;
S4.将混合物1放入双螺旋挤出机进行挤出、造粒,双螺旋挤出机一、二、三、四、五区温度分别设定为250℃、265℃、270℃、275℃、280℃,螺杆转速为300r/min,模具温度为80℃。
对比例
对比例1
本对比例与实施例2的不同之处在于,增韧组合物为0.5kg的硅溶胶。
对比例2
本对比例与实施例2的不同之处在于,增韧组合物为0.5kg的改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶A3。
对比例3
本对比例与实施例2的不同之处在于,增韧组合物为0.5kg的双组份缩合型室温硫化硅橡胶。
对比例4
本对比例与实施例2的不同之处在于,增韧组合物的质量为0.1kg。
对比例5
本对比例与实施例2的不同之处在于,增韧组合物的质量为1.5kg。
对比例6
本对比例与实施例2的不同之处在于,不添加增韧组合物。
对比例7
本对比例与实施例2的不同之处在于,增韧组合物中,添加硅溶胶的质量为2kg,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的质量为1kg。
对比例8
本对比例与实施例2的不同之处在于,添加硅溶胶的质量为10kg,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的质量为1kg。
性能检测试验方法
按GB/T 1040 1-2006先将实施例的复合塑料粒子制成标准测试样品,然后按照GB/T 1040 1-2006的要求测试标准测试样品的拉伸屈服强度、断裂伸长率、弯曲强度和弹性模量。
表3性能检测试验数据
结合实施例1-3、实施例17-18、对比例4-5、对比例7-8及表3,实施例1-3、实施例17-18和对比例4-5调整了增韧组合物的质量份,通过表3数据可以看出,硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的重量比为(4-9)∶1时能够达到较好的效果。可能是由于在此比例下增韧组合物可以与其它助剂相互配合使彼此均发挥更好的性能。
结合实施例2、实施例15-16、对比例1-2、对比例6及表3可以看出,对比例1单独加入硅溶胶作为增韧剂,对比例2单独加入改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶作为增韧剂,对比例6不加增韧剂,实施例2和实施例15-16同时加入硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶作为增韧组合物,并且调整了硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的比例。通过表3数据可以看出,由硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶混合成的增韧组合物,比单独使用硅溶胶作为增韧剂、单独使用双组份缩合型室温硫化硅橡胶作为增韧剂,或者不加增韧剂,具有明显更好的效果。并且,硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶在特定的比例下组合能够达到更好的效果。据推测,其原因可能在于,硅溶胶利用自身良好的流动性将双组份缩合型室温硫化硅橡胶带入PA66的粒子的间隙,使PA66的粒子之间能够更好的粘合,不仅提高PA66的韧性,而且使PA66的弹性增强。
结合实施例2、实施例4-9、对比例3及表3可以看出,对比例3单独加入双组份缩合型室温硫化硅橡胶作为增韧剂,实施例6单独加入双酚A型环氧树脂对双组份缩合型室温硫化硅橡胶进行改性,实施例7单独加入纳米碳酸钙对双组份缩合型室温硫化硅橡胶进行改性,实施例2和实施例4-5和实施例8-9同时加入双酚A型环氧树脂和纳米碳酸钙对双组份缩合型室温硫化硅橡胶进行改性,并且调整了双组份缩合型室温硫化硅橡胶、双酚A型环氧树脂和纳米碳酸钙之间的比例。通过表3数据可以看出,同时加入双酚A型环氧树脂和纳米碳酸钙对双组份缩合型室温硫化硅橡胶进行改性得到的改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,比使用双酚A型环氧树脂改性得到的改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶和使用纳米碳酸钙改性得到的改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶,或者直接使用双组份缩合型室温硫化硅橡胶,具有明显更好的效果。并且,双组份缩合型室温硫化硅橡胶、双酚A型环氧树脂和纳米碳酸钙在特定的比例下组合能够达到更好的效果。据推测,其原因可能在于,双酚A型环氧树脂因其自身优异的结构特性,可以提高双组份缩合型室温硫化硅橡胶的强度。而且纳米碳酸钙自身具有良好的分散性,与双组份缩合型室温硫化硅橡胶相容性较好,双酚A型环氧树脂和纳米碳酸钙相互结合,共同提高双组份缩合型室温硫化硅橡胶的韧性。
结合实施例2、实施例10-13及表3可以看出,纳米碳酸钙的粒径对增韧效果也有一定的影响,纳米碳酸钙的粒径在40-60nm时增韧效果较佳。其原因可能在于纳米碳酸钙在40-60nm时分散性更好,良好的分散性使纳米碳酸钙与双组份缩合型室温硫化硅橡胶混合的更加均匀,从而相互之间结合的更紧密。
结合实施例2和实施例14及表3可以看出,改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的制备条件对其增韧效果也有一定的影响,原因可能在于良好的制备条件能使双组份缩合型室温硫化硅橡胶更好的改性以得到性能更好的改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶。
结合实施例2和实施例19-21及表3,实施例19-21加入了不同比例的相容剂马来酸酐接枝聚苯乙烯,与实施例2进行对比发现,加入适当比例的马来酸酐接枝聚苯乙烯后,PA66复合塑料粒子的韧性有一定的增加。据推测,原因可能在于,加入马来酸酐接枝聚苯乙烯后,马来酸酐接枝聚苯乙烯利用自身分子间的键合力促使PA66和添加的助剂之间更好的结合,从而使PA66复合塑料粒子更稳定。
结合实施例2、实施例26及表3,可以发现PA66复合粒子的制备方法对PA66复合粒子的韧性有一定影响,原因可能在于温度可能在挤出造粒的过程中对PA66复合粒子的形态产生影响。
按标准GB/T 7141-92规定对实施例2和实施例22-25的标准测试样品进行人工老化实验。然后按标准GB/T 1040 1-2006测试实施例2和实施例22-25老化后的标准测试样品的拉伸屈服强度、断裂伸长率、弯曲强度和弹性模量。
表4老化试验后性能检测试验数据
结合实施例2和实施例22-25及表3-4,实施例22-23改变了抗氧剂组合物之间的比例,实施例24单独加入抗氧剂1098,实施例25单独加入天然虾青素粉末作为抗氧剂。在对比老化试验前后的数据发现,以抗氧剂1098、天然虾青素粉末或者两者的混合物作为抗氧剂时对PA66复合塑料粒子的韧性影响较小。但是在进行老化试验后,以抗氧剂1098和天然虾青素粉末混合物为抗氧剂的PA66复合塑料粒子的性能变化较小,而单独以抗氧剂1098或者天然虾青素粉末作抗氧剂的PA66复合塑料粒子的性能变化较大。据推测,其原因可能在于,在抗氧组合物中抗氧剂1098作为主抗氧剂,天然虾青素粉末作为辅助抗氧剂,两者之间相互配合,不仅减少链式反应,而且抑制链增长反应,从而终止自由基反应,从而使抗氧组合物产生更好的抗氧作用,进而提高PA66复合塑料粒子的抗氧化特性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种复合塑料粒子,其特征在于,其原料包括如下质量份的组分:
PA66树脂:96-98份;
润滑剂:0.2-1份;
成核剂:0.1-1份;
流变剂:0.1-1份;
增韧组合物:0.2-1份;
抗氧组合物:0.1-1份;
所述增韧组合物由硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶混合而成,所述硅溶胶和改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的重量比为(4-9)∶1;
所述改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的原料包括双酚A型环氧树脂和双组份缩合型室温硫化硅橡胶;
所述改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶的原料还包括有纳米碳酸钙,所述纳米碳酸钙的粒径为40-60nm;
所述改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶经过如下方式得到:
将双组份缩合型室温硫化硅橡胶、纳米碳酸钙和双酚A型环氧树脂按配比称重,然后将双组份缩合型室温硫化硅橡胶和双酚A型环氧树脂在真空状态下搅拌5-10min,再加入纳米碳酸钙,再在真空状态下搅拌0.5-1h,再升温至70-80℃,继续搅拌反应1-2h,最后得到改性双组份缩合型室温硫化硅橡胶;
所述双组份缩合型室温硫化硅橡胶、纳米碳酸钙和双酚A型环氧树脂的重量比为(8-10)∶(1-2)∶1。
2.根据权利要求1所述的一种复合塑料粒子,其特征在于,所述增韧组合物的质量份为0.3-0.6份。
3.根据权利要求1所述的一种复合塑料粒子,其特征在于,所述原料还包括有相容剂,所述相容剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯,所述马来酸酐接枝聚苯乙烯的质量份为0.2-0.6份。
4.根据权利要求1所述的一种复合塑料粒子,其特征在于,所述抗氧组合物包括抗氧剂1098和天然虾青素粉末,所述抗氧剂1098和天然虾青素粉末重量比为(1.5-4):1。
5.根据权利要求1所述的一种复合塑料粒子,其特征在于,所述成核剂为1,3,5-苯三酰胺;所述润滑剂为硅酮母粒;所述流变剂为尼龙流动改性剂TH1802。
6.权利要求1-5任一所述的复合塑料粒子的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.称取PA66树脂、成核剂、流变剂、增韧组合物和抗氧组合物;
S2.将步骤S1称取的各个组分在105℃-110℃下进行真空干燥12-14h;
S3.将步骤S2中干燥后的各个组分在真空,转速为250-350r/min的条件下混合20-30min;
S4.将混匀的混合物在真空,五段温度依次为250-265℃、265-270℃、270-275℃、275-280℃、280-285℃,转速为300-500r/min,模具温度80-82℃的条件下进行挤出、造粒。
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