CN113861675B - 一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料及其制备方法,托辊用多元复合改性尼龙合金材料按照重量份数计算,包括以下成分:50~80份尼龙66、25~40份尼龙6、17~35份改性聚苯硫醚、0.5~8份相容剂、0.2~0.6份抗氧剂、0.5~1份光稳定剂和0.3~0.7份润滑剂。本发明制备得到的改性聚苯硫醚在与尼龙材料混合后,不仅解决了尼龙材料热变形温度较低、易产生翘曲变形的问题,而且得到的尼龙合金材料还具有更低的吸水率、更好的耐冲击韧性以及耐环境应力,更加适合在托辊上应用。
Description
技术领域
本发明涉及尼龙合金领域,具体涉及一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料及其制备方法。
背景技术
带式输送是散装物料运输的主要方式,已被广泛应用于冶金、矿山、电厂、水泥、煤炭、港口、粮库和盐场等行业的物料输送。托辊是带式输送机的心脏部件,其性能的优劣给带式输送机的运行带来直接的影响。目前国内外生产的带式输送机托辊主要包括钢制托辊、陶瓷托辊、塑料托辊等几种类型,在使用过程中,人们发现这些托辊存在诸多问题。传统的钢制托辊,耐磨性差,特别是较长时间的运行后其表面易产生毛刺,导致划伤、划破输送带;陶瓷托辊虽然具有耐磨性、耐酸碱性和抗氧化性佳等优点,但存在质量重、脆性大,安装不便,使用过程中容易损坏、运行过程中产生较大的无功损耗等缺点;塑料托辊(如超高分子量聚乙烯托辊)与前两者相比,具有质轻、耐腐蚀、抗冲击、运行过程中噪音低等优势,但其耐温性能、耐候性能以及强度不如陶瓷和金属托辊。近年来,用聚合物基复合材料代替钢材、陶瓷、塑料制造托辊是该领域内研究的重要课题,也是今后发展的主要方向。
尼龙66是一种半结晶性聚合物,具有良好的烧结性能及较低的熔融粘度,可用于托辊致密度高、力学性能较好的功能零件。尼龙66具有耐磨性能和自润滑性能好、机械强度高、价格较低的特点,但是热变形温度较低,易产生翘曲变形,同时存在吸水率高、耐冲击韧性较低以及耐环境应力性差等缺点,限制了其在托辊上的应用。
发明内容
针对目前市场上常用尼龙材料存在的无法兼具强度和稳固度的问题,本发明的目的是提供一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料及其制备方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
第一方面,本发明提供了一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,按照重量份数计算,包括以下成分:
50~80份尼龙66、25~40份尼龙6、17~35份改性聚苯硫醚、0.5~8份相容剂、0.2~0.6份抗氧剂、0.5~1份光稳定剂和0.3~0.7份润滑剂。
优选地,所述相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐中的一种。
优选地,所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂或酚类抗氧剂。
优选地,所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮或二丁基二硫代氨基甲酸镍。
优选地,所述润滑剂为棕榈酸、月桂酸、硬脂酸、硬脂酸盐中的一种。
优选地,所述改性聚苯硫醚的制备方法为:
步骤1.制备有机钪框架化合物:
通过使用氯化钪与2-甲基-5-乙烯基吡啶制备得到有机钪框架化合物;
步骤2.制备金属钪的氮碳化合物;
通过将有机钪框架化合物在高温反应炉内进行热解,得到金属钪的氮碳化合物;
步骤3.制备改性聚苯硫醚;
通过将聚苯硫醚树脂与金属钪的氮碳化合物进行混合造粒,得到改性聚苯硫醚。
优选地,所述聚苯硫醚树脂的重均分子量为30000~50000。
优选地,所述步骤1具体为:
S1.称取氯化钪与去离子水混合,充分溶解后,得到氯化钪溶液;称取2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇混合,充分溶解后,得到2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液;其中,氯化钪与去离子水的质量比为1:12~15,2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇的质量比为1:15~20;
S2.室温下,将氯化钪溶液加入至不断搅拌的2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液中,完全加入后继续搅拌0.2~0.5h,然后倒入反应釜中,在40~90℃下反应10~15h,反应结束后冷却至室温,过滤出固体并依次使用去离子水和无水乙醇冲洗,干燥后得到有机钪框架化合物;其中,氯化钪溶液与2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液的质量比为1:0.8~1.2。
优选地,所述S2中,反应釜的加热设置为三段,分别为:第一段在40~60℃的温度下反应2~4h,第二段在60~80℃的温度下反应3~5h,第三段在80~90℃的温度下反应5~6h。
优选地,所述步骤2具体为:
S3.称取有机钪框架化合物置于高温反应炉内,充入氮气替换出空气,逐渐升温至650℃后处理2~4h,冷却至室温后,研磨成粉状,得到金属钪的氮碳化合物。
优选地,所述S3中,高温反应炉的升温包括两个阶段,分别为:第一阶段升温至385~415℃并保温反应1~2h,第二阶段升温至625~650℃并保温反应1~2h。
优选地,所述步骤3具体为:
S4.称取聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯混合至搅拌机中共混处理后,再经过双螺杆挤压机挤出造粒,得到改性聚苯硫醚;其中,聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯的质量比为1:0.12~0.24:0.03~0.05。
优选地,所述S4中,共混处理的温度为160~200℃,共混处理的时间为0.2~0.5h。
优选地,所述S4中,挤出造粒的温度为300~325℃。
第二方面,本发明提供了一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤10,按照重量份数分别称取尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,干燥后,备用;
步骤20,向高速搅拌器中依次加入尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚和相容剂,混合均匀形成第一混合物;
步骤30,向第一混合物中依次加入抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,再次混合均匀,形成第二混合物;
步骤40,将第二混合物至于双螺杆挤出机内,熔融挤出,得到托辊用多元复合改性尼龙合金材料。
优选地,所述步骤10中,干燥的温度为100~120℃,干燥时间为1~5h。
优选地,所述步骤20中,混合温度为180~220℃,混合时间为0.2~0.4h。
优选地,所述步骤30中,混合温度为240~280℃,混合时间为0.3~0.5h。
优选地,所述步骤40中,熔融挤出的温度为285~300℃。
本发明的有益效果为:
本发明使用尼龙6和尼龙66作为尼龙材料与改性后的聚苯硫醚结合形成多元合金材料,其中,尼龙66具有高强度、耐磨、耐溶剂、自润滑性好和使用温度范围广等优点,尼龙6具有较好的拉伸强度、抗冲击性、耐化学药品和耐油性,尼龙6的加入能够提升尼龙66的力学性能,而聚苯硫醚本身具有耐高温性好、吸水率低、尺寸稳定性好以及难燃的优点,改性后的聚苯硫醚还具有更好的力学性能、韧性和可加工性,在与尼龙66复合后能够增强尼龙材料的耐高温性、阻燃性和尺寸稳定性。
本发明对聚苯硫醚改性使用的是金属钪的氮碳化合物,金属钪的氮碳化合物是以含钪的金属有机骨架材料作为前驱体,实现合成含钪的金属有机骨架材料,然后利用金属有机骨架材料的大比表面面积,在高温煅烧过程中直接原位生成碳化钪、氮化钪或钪的碳氮化合物。然后将金属钪的氮碳化合物与聚苯硫醚树脂在交联剂对甲苯磺酰氯的作用下融合共混,得到改性聚苯硫醚。
本发明制备得到的改性聚苯硫醚在与尼龙材料混合后,不仅解决了尼龙材料热变形温度较低、易产生翘曲变形的问题,而且得到的尼龙合金材料还具有更低的吸水率、更好的耐冲击韧性以及耐环境应力,更加适合在托辊上应用。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明,对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明是通过先对聚苯硫醚改性得到改性聚苯硫醚,然后再与尼龙结合形成合金材料,从而提升尼龙的性质。聚苯硫醚虽然具有耐高温性好、吸水率低、尺寸稳定性好以及难燃的优点,但是存在材料较脆、耐冲击性能较差、伸长率较低、加工成型性有待改进等缺点,为了提高聚苯硫醚的性能以及扩大它的应用范围,需要对其进行改性。
本发明制备的金属钪的氮碳化合物是先通过钪盐与有机配体结合形成有机金属框架结构,然后再经过高温热解作用形成了均匀排布且具有纳米级别的金属钪的碳化物、氮化物以及氮碳化物。经过检测,该金属钪的氮碳化合物不仅与聚苯硫醚的结合性优异,且对聚苯硫醚的韧性方面得到较好的提升。
下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,按照重量份数计算,包括以下成分:
67份尼龙66、32份尼龙6、24份改性聚苯硫醚、6份相容剂、0.4份抗氧剂、0.8份光稳定剂和0.5份润滑剂。
其中,相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐;抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂;光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮;润滑剂为棕榈酸。
其中,改性聚苯硫醚的制备方法为:
步骤1.制备有机钪框架化合物:
S1.称取氯化钪与去离子水混合,充分溶解后,得到氯化钪溶液;称取2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇混合,充分溶解后,得到2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液;其中,氯化钪与去离子水的质量比为1:14,2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇的质量比为1:18;
S2.室温下,将氯化钪溶液加入至不断搅拌的2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液中,完全加入后继续搅拌0.3h,然后倒入反应釜中,先在50℃的温度下反应3h,再在70℃的温度下反应4h,然后在85℃的温度下反应5.5h,反应结束后冷却至室温,过滤出固体并依次使用去离子水和无水乙醇冲洗,干燥后得到有机钪框架化合物;其中,氯化钪溶液与2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液的质量比为1:1;
步骤2.制备金属钪的氮碳化合物;
S3.称取有机钪框架化合物置于高温反应炉内,充入氮气替换出空气,先升温至400℃并保温反应1.5h,再升温至635℃并保温反应1.5h,冷却至室温后,研磨成粉状,得到金属钪的氮碳化合物;
步骤3.制备改性聚苯硫醚;
S4.称取聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯混合至搅拌机中,在180℃的温度下共混处理0.3h后,再经过双螺杆挤压机,在温度为310℃的条件下挤出造粒,得到改性聚苯硫醚;其中,聚苯硫醚树脂的重均分子量为30000~40000,聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯的质量比为1:0.18:0.04。
上述托辊用多元复合改性尼龙合金材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤10,按照重量份数分别称取尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在120℃的条件下干燥3h,备用;
步骤20,向高速搅拌器中依次加入尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚和相容剂,在温度为180~220℃的条件下混合0.3h,形成第一混合物;
步骤30,向第一混合物中依次加入抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在温度为260℃的条件下混合0.4h,形成第二混合物;
步骤40,将第二混合物至于双螺杆挤出机内,在290℃的温度下熔融挤出,得到托辊用多元复合改性尼龙合金材料。
实施例2
一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,按照重量份数计算,包括以下成分:
50份尼龙66、40份尼龙6、17份改性聚苯硫醚、0.5份相容剂、0.2份抗氧剂、0.5份光稳定剂和0.3份润滑剂。
其中,相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐;抗氧剂为酚类抗氧剂;光稳定剂为二丁基二硫代氨基甲酸镍;润滑剂为月桂酸。
其中,改性聚苯硫醚的制备方法为:
步骤1.制备有机钪框架化合物:
S1.称取氯化钪与去离子水混合,充分溶解后,得到氯化钪溶液;称取2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇混合,充分溶解后,得到2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液;其中,氯化钪与去离子水的质量比为1:12,2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇的质量比为1:15;
S2.室温下,将氯化钪溶液加入至不断搅拌的2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液中,完全加入后继续搅拌0.2h,然后倒入反应釜中,先在40℃的温度下反应2h,再在60℃的温度下反应3h,然后在80℃的温度下反应5h,反应结束后冷却至室温,过滤出固体并依次使用去离子水和无水乙醇冲洗,干燥后得到有机钪框架化合物;其中,氯化钪溶液与2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液的质量比为1:0.8;
步骤2.制备金属钪的氮碳化合物;
S3.称取有机钪框架化合物置于高温反应炉内,充入氮气替换出空气,先升温至385℃并保温反应2h,再升温至625℃并保温反应2h,冷却至室温后,研磨成粉状,得到金属钪的氮碳化合物;
步骤3.制备改性聚苯硫醚;
S4.称取聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯混合至搅拌机中,在160℃的温度下共混处理0.5h后,再经过双螺杆挤压机,在温度为300℃的条件下挤出造粒,得到改性聚苯硫醚;其中,聚苯硫醚树脂的重均分子量为40000~50000,聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯的质量比为1:0.12:0.03。
上述托辊用多元复合改性尼龙合金材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤10,按照重量份数分别称取尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在100℃的条件下干燥5h,备用;
步骤20,向高速搅拌器中依次加入尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚和相容剂,在温度为180℃的条件下混合0.4h,形成第一混合物;
步骤30,向第一混合物中依次加入抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在温度为240℃的条件下混合0.5h,形成第二混合物;
步骤40,将第二混合物至于双螺杆挤出机内,在285℃的温度下熔融挤出,得到托辊用多元复合改性尼龙合金材料。
实施例3
一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,按照重量份数计算,包括以下成分:
80份尼龙66、25份尼龙6、35份改性聚苯硫醚、8份相容剂、0.6份抗氧剂、1份光稳定剂和0.7份润滑剂。
其中,相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐;抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂;光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮;润滑剂为硬脂酸。
其中,改性聚苯硫醚的制备方法为:
步骤1.制备有机钪框架化合物:
S1.称取氯化钪与去离子水混合,充分溶解后,得到氯化钪溶液;称取2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇混合,充分溶解后,得到2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液;其中,氯化钪与去离子水的质量比为1:15,2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇的质量比为1:20;
S2.室温下,将氯化钪溶液加入至不断搅拌的2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液中,完全加入后继续搅拌0.5h,然后倒入反应釜中,先在60℃的温度下反应2h,再在80℃的温度下反应3h,然后在90℃的温度下反应5h,反应结束后冷却至室温,过滤出固体并依次使用去离子水和无水乙醇冲洗,干燥后得到有机钪框架化合物;其中,氯化钪溶液与2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液的质量比为1:1.2;
步骤2.制备金属钪的氮碳化合物;
S3.称取有机钪框架化合物置于高温反应炉内,充入氮气替换出空气,先升温至415℃并保温反应2h,再升温至650℃并保温反应2h,冷却至室温后,研磨成粉状,得到金属钪的氮碳化合物;
步骤3.制备改性聚苯硫醚;
S4.称取聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯混合至搅拌机中,在200℃的温度下共混处理0.2h后,再经过双螺杆挤压机,在温度为325℃的条件下挤出造粒,得到改性聚苯硫醚;其中,聚苯硫醚树脂的重均分子量为35000~45000,聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯的质量比为1:0.24:0.05。
上述托辊用多元复合改性尼龙合金材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤10,按照重量份数分别称取尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在120℃的条件下干燥1h,备用;
步骤20,向高速搅拌器中依次加入尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚和相容剂,在温度为220℃的条件下混合0.2h,形成第一混合物;
步骤30,向第一混合物中依次加入抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在温度为280℃的条件下混合0.3h,形成第二混合物;
步骤40,将第二混合物至于双螺杆挤出机内,在300℃的温度下熔融挤出,得到托辊用多元复合改性尼龙合金材料。
对比例1
一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,按照重量份数计算,包括以下成分:
67份尼龙66、32份尼龙6、24份聚苯硫醚树脂、6份相容剂、0.4份抗氧剂、0.8份光稳定剂和0.5份润滑剂。
其中,相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐;抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂;光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮;润滑剂为棕榈酸。
其中,聚苯硫醚树脂的重均分子量为30000~40000。
上述托辊用多元复合改性尼龙合金材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤10,按照重量份数分别称取尼龙66、尼龙6、聚苯硫醚树脂、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在120℃的条件下干燥3h,备用;
步骤20,向高速搅拌器中依次加入尼龙66、尼龙6、聚苯硫醚树脂和相容剂,在温度为180~220℃的条件下混合0.3h,形成第一混合物;
步骤30,向第一混合物中依次加入抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在温度为260℃的条件下混合0.4h,形成第二混合物;
步骤40,将第二混合物至于双螺杆挤出机内,在290℃的温度下熔融挤出,得到托辊用多元复合改性尼龙合金材料。
对比例2
一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,按照重量份数计算,包括以下成分:
67份尼龙66、32份尼龙6、24份改性聚苯硫醚、6份相容剂、0.4份抗氧剂、0.8份光稳定剂和0.5份润滑剂。
其中,相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐;抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂;光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮;润滑剂为棕榈酸。
其中,改性聚苯硫醚的制备方法为:
称取聚苯硫醚树脂、市购的金属框架化合物ZIF-67(CAS:46201-07-4)与对甲苯磺酰氯混合至搅拌机中,在180℃的温度下共混处理0.3h后,再经过双螺杆挤压机,在温度为310℃的条件下挤出造粒,得到改性聚苯硫醚;其中,聚苯硫醚树脂的重均分子量为30000~40000,聚苯硫醚树脂、市购的金属框架化合物ZIF-67与对甲苯磺酰氯的质量比为1:0.18:0.04。
上述托辊用多元复合改性尼龙合金材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤10,按照重量份数分别称取尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在120℃的条件下干燥3h,备用;
步骤20,向高速搅拌器中依次加入尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚和相容剂,在温度为180~220℃的条件下混合0.3h,形成第一混合物;
步骤30,向第一混合物中依次加入抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,在温度为260℃的条件下混合0.4h,形成第二混合物;
步骤40,将第二混合物至于双螺杆挤出机内,在290℃的温度下熔融挤出,得到托辊用多元复合改性尼龙合金材料。
为了更加清楚的对本发明进行说明,本发明将实施例1~3以及对比例1~2所制备得到的托辊用多元复合改性尼龙合金材料进行性能上的检测对比,检测方式如下所示:
拉伸强度根据标准ASTM D638检测,弯曲强度根据标准ASTM D790进行检测,冲击强度根据标准ASTM D256进行检测,耐高温性以热变形温度来判断,热变形温度根据标准ASTM D648进行检测,收缩率根据标准ASTMD 955进行检测,吸水率根据标准GB/T 1034-1998检测,检测结果如下表所示:
表1不同多元复合改性尼龙合金材料的性能比较
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | |
拉伸强度(MPa) | 97.6 | 93.7 | 102.3 | 63.2 | 70.6 |
弯曲强度(MPa) | 112.5 | 107.3 | 117.9 | 65.5 | 79.8 |
冲击强度(J/m) | 54.9 | 50.2 | 58.0 | 31.4 | 37.2 |
热变形温度(℃) | 175 | 171 | 184 | 112 | 147 |
(横/纵)收缩率(%) | 0.3/0.4 | 0.4/0.5 | 0.4/0.4 | 1.0/0.8 | 0.7/0.6 |
吸水率(%) | 0.57 | 0.52 | 0.56 | 1.12 | 0.73 |
由表1中能够看出,本发明实施例1~3所制备得到的多元复合改性尼龙合金材料具有更好的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热变形温度,以及在纵方向或横方向均具有较小的收缩率,且吸水率也得到改善。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,其特征在于,按照重量份数计算,包括以下成分:
50~80份尼龙66、25~40份尼龙6、17~35份改性聚苯硫醚、0.5~8份相容剂、0.2~0.6份抗氧剂、0.5~1份光稳定剂和0.3~0.7份润滑剂;
所述改性聚苯硫醚的制备方法为:
步骤1.制备有机钪框架化合物:
通过使用氯化钪与2-甲基-5-乙烯基吡啶制备得到有机钪框架化合物;
步骤2.制备金属钪的氮碳化合物;
通过将有机钪框架化合物在高温反应炉内进行热解,得到金属钪的氮碳化合物;
步骤3.制备改性聚苯硫醚;
通过将聚苯硫醚树脂与金属钪的氮碳化合物进行混合造粒,得到改性聚苯硫醚。
2.根据权利要求1所述的一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,其特征在于,所述相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,其特征在于,所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂或酚类抗氧剂。
4.根据权利要求1所述的一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,其特征在于,所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮或二丁基二硫代氨基甲酸镍。
5.根据权利要求1所述的一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,其特征在于,所述润滑剂为棕榈酸、月桂酸、硬脂酸、硬脂酸盐中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,其特征在于,所述步骤1具体为:
S1.称取氯化钪与去离子水混合,充分溶解后,得到氯化钪溶液;称取2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇混合,充分溶解后,得到2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液;其中,氯化钪与去离子水的质量比为1:12~15,2-甲基-5-乙烯基吡啶与无水乙醇的质量比为1:15~20;
S2.室温下,将氯化钪溶液加入至不断搅拌的2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液中,完全加入后继续搅拌0.2~0.5h,然后倒入反应釜中,在40~90℃下反应10~15h,反应结束后冷却至室温,过滤出固体并依次使用去离子水和无水乙醇冲洗,干燥后得到有机钪框架化合物;其中,氯化钪溶液与2-甲基-5-乙烯基吡啶溶液的质量比为1:0.8~1.2。
7.根据权利要求1所述的一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,其特征在于,所述步骤2具体为:
S3.称取有机钪框架化合物置于高温反应炉内,充入氮气替换出空气,逐渐升温至650℃后处理2~4h,冷却至室温后,研磨成粉状,得到金属钪的氮碳化合物。
8.根据权利要求1所述的一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料,其特征在于,所述步骤3具体为:
S4.称取聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯混合至搅拌机中共混处理后,再经过双螺杆挤压机挤出造粒,得到改性聚苯硫醚;其中,聚苯硫醚树脂、金属钪的氮碳化合物与对甲苯磺酰氯的质量比为1:0.12~0.24:0.03~0.05。
9.权利要求1所述的一种托辊用多元复合改性尼龙合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤10,按照重量份数分别称取尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,干燥后,备用;
步骤20,向高速搅拌器中依次加入尼龙66、尼龙6、改性聚苯硫醚和相容剂,混合均匀形成第一混合物;
步骤30,向第一混合物中依次加入抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,再次混合均匀,形成第二混合物;
步骤40,将第二混合物置于双螺杆挤出机内,熔融挤出,得到托辊用多元复合改性尼龙合金材料。
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