CN114891335A - 一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法 - Google Patents
一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114891335A CN114891335A CN202210710375.1A CN202210710375A CN114891335A CN 114891335 A CN114891335 A CN 114891335A CN 202210710375 A CN202210710375 A CN 202210710375A CN 114891335 A CN114891335 A CN 114891335A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistant
- temperature
- polyketone
- impact
- zone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920001470 polyketone Polymers 0.000 title claims abstract description 123
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000004609 Impact Modifier Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims abstract description 7
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229920006124 polyolefin elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 21
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 17
- -1 tetrakis [ methyl-beta- (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate ] pentaerythritol ester Chemical class 0.000 claims description 15
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 11
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 10
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(N)=O LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 17
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004605 External Lubricant Substances 0.000 description 3
- 239000004610 Internal Lubricant Substances 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- SJLABBVXMDWALA-UHFFFAOYSA-N ethene;octadecanamide Chemical compound C=C.CCCCCCCCCCCCCCCCCC(N)=O SJLABBVXMDWALA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L73/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing oxygen or oxygen and carbon in the main chain, not provided for in groups C08L59/00 - C08L71/00; Compositions of derivatives of such polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
- B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/04—Thermoplastic elastomer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法，包括原料聚酮、抗氧剂、润滑剂和成核剂，还包括冲击改性剂，各原料的重量份数为：聚酮90～95份，抗氧剂0.3～0.6份，润滑剂0.3～0.5份，成核剂0.2～0.4份,冲击改性剂4～8份；冲击改性剂为热塑性聚酯、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体、乙烯‑醋酸乙烯共聚物中的一种。本发明采用冲击改性剂对聚酮进行冲击改性，得到高抗冲、耐低温、高耐磨的新型增韧改性聚酮材料，在保证机械强度和耐磨性能的前提下，进一步提高聚酮材料的韧性，另外，本发明所提供的的耐低温抗冲击耐磨聚酮材料的制备工艺简单，前景广阔，具有很好的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法。
背景技术
聚酮(PK)是由美国壳牌公司最早研发成功，后续被韩国晓星集团技术买断，通过10年时间成功聚合并量产的一款绿色新型材料。该材料是通过吸收空气中的一氧化碳，再跟乙烯，丙烯共聚得到的多聚物。聚酮分子链上支链非常少，也没有亲水，亲油基团，因此其耐化性极其优异。由于晓星集团以PK树脂聚合为主，而PK的新运用，新改性手段在国内来说都是空白，因此我司通过不断研究开发，成功开发了一系列的改性聚酮材料，使得聚酮材料在汽车，电子，工业，医疗，食品，消费品等等领域，成功的替代传统意义的PA，PBT，POM，成为新一代的绿色新型材料。
聚酮材料比重1.24g/cm3，比尼龙重，但比PBT，POM轻。耐化性与PPS相当，除强酸强碱外，均可承受，耐化性优异。聚酮耐磨性是传统POM的14倍，树脂材料可以完美取代POM，既能提高耐磨性，起到降噪的同时，还大大降低产品重量。聚酮高低温性能突出，在-30℃到105℃范围内可以直接使用。该材料耐水解，耐乙二醇溶液，在汽车行业有着巨大的潜力。聚酮材料本身的冲击强度达不到某些特殊领域的要求，需要对其进行冲击改性。由于聚酮材料是一款全新的材料，在改性过程中，没有专用的改性助剂，不能够很好的提高材料性能，因此需要通过大量实验研究，找寻出合理的改性方式，以填补材料性能不足。
针对以上技术问题，本发明公开了一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法，本发明在保证聚酮材料耐磨性能的同时，提高其冲击强度，使其可以适用于超韧要求的场合，且改性工艺简单、操作方便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法，以解决现有技术中聚酮材料本身的冲击强度达不到某些特殊领域的要求，其改性工艺复杂等技术问题，本发明在保证聚酮材料耐磨性能的同时，提高其冲击强度，使其可以适用于超韧要求的场合，且改性工艺简单、操作方便。
为解决以上技术问题，本发明公开了一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料，包括原料聚酮、抗氧剂、润滑剂和成核剂，还包括冲击改性剂，各原料的重量份数为：
冲击改性剂为热塑性聚酯、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种。
优选的，抗氧剂为受阻酚型抗氧剂四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和受阻酚型抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯按1：1的重量比混合的混合物。
优选的，润滑剂为N，N′-双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和硅氧烷中的一种或几种。
优选的，成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐NAV101和长碳链线性饱和羧酸钙盐CAV102两者中的一种。
本发明还公开了一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约1～4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约3～8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
优选的，步骤一中，原料聚酮干燥处理的温度为100～120℃，干燥的时间为4h。
优选的，步骤三中，干燥的温度为90～100℃，干燥的时间为2～3h。
优选的，步骤四中，双螺杆挤出机的各段温度设定为：
一区温度140～170℃，二区温度220～240℃，三区温度230～250℃，四区温度230～240℃，五区温度220～230℃，六区温度200～220℃，七区温度200～220℃，八区温度200～220℃，机头温度为230～250℃。
优选的，步骤四中，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间为1～2min，双螺杆挤出机内的压力为10～16兆帕。
本发明具有以下优点：本发明采用熔融共混挤出工艺，将冲击改性剂与聚酮、抗氧剂、润滑剂、成核剂进行共混。本发明使用的冲击改性剂与聚酮有一定的相容性，在提高材料抗冲击能力的同时，还可以提高材料的韧性，降低材料的比重，为后续聚酮的研发打下基础。并且本发明提供的聚酮材料的改性制备工艺简单、成本低、具有良好的经济效益。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明实施例公开的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料按重量份数计，包括以下组分：聚酮(PK)90～95份，冲击改性剂4～8份，抗氧剂0.3～0.6份，润滑剂0.3～0.5份，成核剂0.2～0.4份。
本发明以聚酮为主体，辅以冲击改性剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂，使聚酮在熔融态下改性。其中，聚酮为结晶性的材料，选用的是韩国晓星公司提供的中粘度PK树脂M330A。
冲击改性剂为热塑性聚酯TPU(华峰HF-1185A)，三元乙丙橡胶接枝马来酸酐EPDM-g-MAH(科艾斯W1P)，聚烯烃弹性体接枝马来酸酐POE-g-MAH(佳易容CMG5805-L)，聚烯烃弹性体POE(LG化学的LC161)，乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA(台塑7760H)中的一种。
抗氧剂的加入是防止材料在加工过程中，由于材料本身加工温度比较高，还有就是材料在机器螺杆中摩擦生热导致机器温度过高，从而引起一些助剂的分解或者原材料的热氧分解而加入的助剂，可以更好的催进改性，使改性加工更加容易化。本发明所采用的抗氧剂分为主抗氧剂和副抗氧剂按重量比1：1的比例配合使用，其中主抗氧剂为受阻酚型抗氧剂四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(代号：1010)，副抗氧剂为受阻酚型抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(代号：168)。
润滑剂的作用主要是加入到材料中使其他助剂和原材料更好的分散，润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，或者是内润滑剂和外润滑剂形成的复合润滑剂。其中内润滑剂可以是脂肪酸酰胺类润滑剂或烃类润滑剂，外润滑剂可以是非极性润滑剂。脂肪酸酰胺类润滑剂包括N，N′-双乙撑硬脂肪酸酰胺(TAF)、硬脂酸酰胺；烃类润滑剂包括石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡；非极性润滑剂可以是硅氧烷。
成核剂的加入诱导聚酮材料在加工过程中可以快速结晶，提高材料刚性和缩短成型时间。本发明使用的是长碳链线性饱和羧酸钠盐NAV101和长碳链线性饱和羧酸钙盐CAV102两者中的一种。
下面通过8组具体实施例说明本发明公开的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料的具体组分及制备方法：
实施例1
按重量份数称取聚酮(PK M330A)94.5份，冲击改性剂HF-1185A 4份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份，制备耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
采用以下方法制备复合材料：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理，干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为3h；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料；
双螺杆挤出机的各段温度设定为：一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度230℃，六区温度220℃，七区温度210℃，八区温度200℃，机头温度为240℃，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间1分钟，压力为15兆帕(MPa)。
实施例2
按重量份数称取聚酮(PK M330A)93.5份，冲击改性剂HF-1185A 5份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份，制备耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
采用以下方法制备复合材料：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理，干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为3h；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料；
双螺杆挤出机的各段温度设定为：一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度230℃，六区温度220℃，七区温度210℃，八区温度200℃，机头温度为240℃，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间1分钟，压力为15兆帕(MPa)。
实施例3
按重量份数称取聚酮(PK M330A)92.5份，冲击改性剂HF-1185A 6份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份，制备耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
采用以下方法制备复合材料：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理，干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为3h；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料；
双螺杆挤出机的各段温度设定为：一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度230℃，六区温度220℃，七区温度210℃，八区温度200℃，机头温度为240℃，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间1分钟，压力为15兆帕(MPa)。
实施例4
按重量份数称取聚酮(PK M330A)90.5份，冲击改性剂HF-1185A 8份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份，制备耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
采用以下方法制备复合材料：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理，干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为3h；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料；
双螺杆挤出机的各段温度设定为：一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度230℃，六区温度220℃，七区温度210℃，八区温度200℃，机头温度为240℃，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间1分钟，压力为15兆帕(MPa)。
实施例5
按重量份数称取聚酮(PK M330A)93.5份，冲击改性剂W1P 5份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份，制备耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
采用以下方法制备复合材料：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理，干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为3h；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料；
双螺杆挤出机的各段温度设定为：一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度230℃，六区温度220℃，七区温度210℃，八区温度200℃，机头温度为240℃，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间1分钟，压力为15兆帕(MPa)。
实施例6
按重量份数称取聚酮(PK M330A)93.5份，冲击改性剂CMG5805-L 5份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份，制备耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
采用以下方法制备复合材料：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理，干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为3h；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料；
双螺杆挤出机的各段温度设定为：一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度230℃，六区温度220℃，七区温度210℃，八区温度200℃，机头温度为240℃，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间1分钟，压力为15兆帕(MPa)。
实施例7
按重量份数称取聚酮(PK M330A)93.5份，冲击改性剂LC1615份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份，制备耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
采用以下方法制备复合材料：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理，干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为3h；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料；
双螺杆挤出机的各段温度设定为：一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度230℃，六区温度220℃，七区温度210℃，八区温度200℃，机头温度为240℃，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间1分钟，压力为15兆帕(MPa)。
实施例8
按重量份数称取聚酮(PK M330A)93.5份，冲击改性剂7760H 5份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份，制备耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
采用以下方法制备复合材料：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理，干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为3h；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料；
双螺杆挤出机的各段温度设定为：一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度230℃，六区温度220℃，七区温度210℃，八区温度200℃，机头温度为240℃，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间1分钟，压力为15兆帕(MPa)。
采用以下检测方法、步骤、条件和标准对上述8组实施例所制备的复合材料进行性能评价。
将完成造粒的复合材料粒子在110～120℃的鼓风烘箱中干燥4～6小时，再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑制样，制样过程中，保持模温在100～120℃之间。
拉伸强度按ASTM-D638标准进行检验：试样类型为I型，样条尺寸(mm)：180(长)×(12.68±0.2)(颈部宽度)×(3.23±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/分钟。
弯曲强度和弯曲模量按ASTM-D790标准进行检验：试样类型为试样尺寸(mm)：(128±2)×(12.8±0.2)×(3.21±0.2)，弯曲速度为20mm/分钟。
缺口冲击强度按ASTM-D256标准进行检验：试样类型为V口缺口型，试样尺寸(mm)：(63±2)×(12.58±0.2)×(4.21±0.2)；缺口类型为V口类，缺口剩余厚度为2.44mm。
热变形温度按ASTM-D648标准进行检验，负载为1.82MPa，跨距为100mm，试样尺寸(mm)：(128±2)×(13±0.2)×(6.4±0.2)，最大变形量为0.25mm。
摩擦系数按ASTM-G137标准进行检验，样块尺寸(mm)：(100±2)×(100±0.2)
下面选取其中实施例1～8的复合材料性能测试及其结果进行分析。为清楚的进行对比，下面列举实施例1～8的复合材料原料组分如下表1所示。
表1实施例1～8的复合材料原料重量份数(单位：份)
采用前述检测方法和步骤对实施例1～8的复合材料进行性能评价，性能对比结果如下表2所示。
表2实施例1～8复合材料性能测试结果
从表2中可以看出：几种不同种类的冲击改性剂中，TPU对聚酮冲击强度提高最明显。此外，TPU本身耐磨性能优异，与PK共混后对PK耐磨性能影响最小。TPU虽然可以改善PK的韧性，但是添加量大的时候相容性差，对机械性能影响非常大，强度下降剧烈；添加比例减少时，拉伸弯曲有所提高，但是冲击强度提高的有限。POE-g-MAH、POE、EVA虽然也可以提高PK的冲击强度，但是与TPU相比相容性要差，提高的幅度小，对复合材料综合性能影响较大，且这三类冲击改性剂的添加，会使的PK耐磨性能出现明显下降，POE和EVA直接对PK进行增韧改性出现起皮现象。
经实验证明，实施例2组分配比应为最佳效果：按重量份数称取聚酮(PK M330A)93.5份，冲击改性剂HF-1185A 5份，抗氧剂168和1010各0.3份，润滑剂0.5份，成核剂0.4份。这样的配比，第一是选用了目前市场上常见的冲击改性剂进行改性，其次是通过实验验证添加5份冲击改性剂，保持综合性能最有益的同时达到最低摩擦系数值，此外TPU的添加对聚酮材料的抗低温性能也有提高，提高PK在低温环境中的抗冲强度。这样的比例组合应为选用的最优组合，同时也体现了本专利所要论述的主要问题，体现出了本专利的优越性、新颖性和创造性，聚酮材料在国内还处于起步阶段，很多运用领域的改性技术对中国改性行业来说都是空白，因此本申请的目的在于为今后该材料在中国大规模推广及运用奠定坚实的基础。
应当理解的是，以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料，包括原料聚酮、抗氧剂、润滑剂和成核剂，其特征在于，还包括冲击改性剂，各原料的重量份数为：
所述冲击改性剂为热塑性聚酯、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种。
2.如权利要求1所述的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和受阻酚型抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯按1：1的重量比混合的混合物。
3.如权利要求1所述的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料，其特征在于，所述润滑剂为N，N′-双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和硅氧烷中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料，其特征在于，所述成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐NAV101和长碳链线性饱和羧酸钙盐CAV102两者中的一种。
5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤一：按照重量份数称取各原料，并对原料聚酮进行干燥处理；
步骤二：将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入冲击改性剂，进行高速混合约1～4min；
步骤三：将抗氧剂、润滑剂和成核剂投入到高速混合机中进行混合约3～8min，混合好后物料放入到干燥箱中进行干燥；
步骤四：将充分混合并干燥的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，制得耐低温抗冲击耐磨聚酮材料。
6.如权利要求5所述的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，原料聚酮干燥处理的温度为100～120℃，干燥的时间为4h。
7.如权利要求5所述的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，干燥的温度为90～100℃，干燥的时间为2～3h。
8.如权利要求5所述的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料的制备方法，其特征在于，步骤四中，双螺杆挤出机的各段温度设定为：
一区温度140～170℃，二区温度220～240℃，三区温度230～250℃，四区温度230～240℃，五区温度220～230℃，六区温度200～220℃，七区温度200～220℃，八区温度200～220℃，机头温度为230～250℃。
9.如权利要求5所述的一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料的制备方法，其特征在于，步骤四中，充分混合并干燥的物料在双螺杆挤出机中停留时间为1～2min，双螺杆挤出机内的压力为10～16兆帕。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210710375.1A CN114891335A (zh) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | 一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210710375.1A CN114891335A (zh) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | 一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114891335A true CN114891335A (zh) | 2022-08-12 |
Family
ID=82728523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210710375.1A Pending CN114891335A (zh) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | 一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114891335A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115260734A (zh) * | 2022-09-27 | 2022-11-01 | 广东盟信塑胶实业有限公司 | 一种耐磨抗变形pok塑料棒材及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5166252A (en) * | 1991-08-29 | 1992-11-24 | Shell Oil Company | Polyketone blend having improved mechanical properties |
| CN109280322A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-29 | 新钻塑料科技（上海）有限公司 | 一种超韧pok聚酮材料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-06-22 CN CN202210710375.1A patent/CN114891335A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5166252A (en) * | 1991-08-29 | 1992-11-24 | Shell Oil Company | Polyketone blend having improved mechanical properties |
| CN109280322A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-29 | 新钻塑料科技（上海）有限公司 | 一种超韧pok聚酮材料及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115260734A (zh) * | 2022-09-27 | 2022-11-01 | 广东盟信塑胶实业有限公司 | 一种耐磨抗变形pok塑料棒材及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1204198C (zh) | 吹塑级玻璃纤维增强尼龙 | |
| CN108034204B (zh) | 一种耐低温冲击聚酯组合物及其制备方法 | |
| CN101280095A (zh) | 玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法 | |
| CN109401302A (zh) | 良表面高冲击尼龙/pok合金及其制备方法 | |
| CN110684337B (zh) | 一种高性能耐刮擦聚酰胺/聚苯醚复合材料及其制备方法 | |
| CN105504799B (zh) | 尼龙复合材料 | |
| CN101870811A (zh) | 一种耐寒超韧尼龙聚烯烃合金及其制备方法 | |
| CN101302338A (zh) | 一种高韧性耐磨性及自润滑性聚酰胺材料及其制备方法 | |
| CN103059562A (zh) | 一种高光泽防翘曲高强度pa6复合材料及其制备和应用 | |
| CN107936498A (zh) | 一种汽车活塞安全键用pbt及其制备方法 | |
| CN102993709A (zh) | Pa6塑料合金、其制备方法和应用 | |
| CN113429781A (zh) | 一种长玻纤增强生物基聚酰胺56、合金及其制备方法 | |
| CN106280417A (zh) | 一种增强型合金及其制备方法 | |
| CN114891335A (zh) | 一种耐低温抗冲击耐磨聚酮材料及其制备方法 | |
| CN113956643A (zh) | 耐化学性耐刮擦高硬度pcpbt复合材料及其制备方法 | |
| CN114316459B (zh) | 一种低翘曲、高光泽、高韧性的asa复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN112745673A (zh) | 一种高强度、良外观聚酰胺组合物及其制备方法和应用 | |
| CN102942736B (zh) | 一种高玻纤含量增强聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN102702639B (zh) | 一种玻璃纤维增强苯乙烯-丙烯腈-n-苯基马来酰亚胺-环烯烃共聚物组合物 | |
| CN112266613A (zh) | 聚苯硫醚复合材料及其制备方法和注塑制件 | |
| US20140228492A1 (en) | Polyamide resin composition for wheel cover | |
| CN115181416B (zh) | 一种聚酰胺工程塑料及其制备方法与应用 | |
| CN109370194B (zh) | 一种刚性和韧性均衡的三元共混合金材料及其制备方法 | |
| CN114573980B (zh) | 一种聚酰胺组合物及其应用 | |
| CN101875781B (zh) | 一种高韧低收缩聚酰胺材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220812 |