CN115651398A - 一种热稳定再生聚酰胺组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热稳定再生聚酰胺组合物及其制备方法，该聚酰胺组合物由以下组分按照重量份组成：聚酰胺再生树脂100份，增强剂10‑60份，无机稳定剂0.1‑1份，润滑剂0.1‑1份。本发明中的聚酰胺组合物以聚酰胺再生树脂为主要原料，通过以碘化亚铜和碘化钾组成的无机稳定剂对其进行热稳定性改性，并采用玻璃纤维为增强剂对其进行增强改性，解决了再生聚酰胺材料的长期耐热稳定性的问题，本发明中的聚酰胺组合物具有优异的耐热稳定性，在汽车领域，它将成为发动机周边件的理想选材；本发明所使用的原料均来自市售，来源广泛。
Description
技术领域
本发明属于模塑或挤塑的热塑性再生聚酰胺组合物，具体特别涉及一种热稳定再生聚酰胺组合物及其制备方法。
背景技术
气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁。在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此提出碳达峰和碳中和目标。其次要保证能源安全。我国作为“世界工厂”，产业链日渐完善，国产制造加工能力与日俱增，同时碳排放量加速攀升。但我国油气资源相对匮乏，发展低碳经济，重塑能源体系具有重要安全意义。我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。
聚酰胺是分子中具有-CONH结构的缩聚型高分子化合物，它通常由二元酸和二元胺经缩聚而得，包括聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610等多个品种，因性能突出被广泛应用在各个行业中。以聚酰胺-6为例进行说明，聚酰胺-6全名为聚己二酸己二胺，又称尼龙66(PA66)，用作机械附件，如齿轮、润滑轴承；代替有色金属材料做机器外壳，汽车发动机叶片等汽车核心部件。此外，聚己二酸己二胺还可用于制作医疗器械、体育用品、日用品等。但聚酰胺随着使用时间的增加，其热稳定性、拉伸强度等机械性均会出现不同程度的降低，从而导致产生大量的聚酰胺废弃物。针对碳达峰的需求，再生回收材受到了广泛关注。聚酰胺再生树脂就是其中一款重要的再生资源，如何实现聚酰胺再生树脂再利用的同时改善其热稳定性是亟待解决的技术难题。
发明内容
为了解决再生聚酰胺热稳定性差的问题，本发明的目的是提供一种热稳定再生聚酰胺组合物及其制备方法，实现聚酰胺再生利用的使用改善其热稳定性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种热稳定再生聚酰胺组合物，其由以下组分按照重量份组成：
聚酰胺再生树脂68-70份，增强剂10-60份，无机稳定剂0.1-1份，润滑剂0.1-1份；其中：
所述聚酰胺再生树脂为聚己二酸己二胺再生树脂，来源于回收工业废丝；
所述增强剂为玻璃纤维。
所述无机稳定剂为碘化亚铜和碘化钾组成的混合物；优选的，碘化亚铜和碘化钾的摩尔比为1：4。
所述润滑剂为硬脂酸季戊四醇酯、酸化聚乙烯蜡中的至少一种。
作为优选的技术方案，所述热稳定再生聚酰胺组合物还包括铁粉，所述铁粉的重量份为0.1-2份。进一步优选的，铁粉的重量份为0.5-1％，铁粉的d50为8μm。
本发明还公开了上述所述的热稳定再生聚酰胺组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配比将聚酰胺再生树脂、无机稳定剂、铁粉、润滑剂混合均匀，得混合物料；
S2、将所述混合物料经过主喂料斗加入到双螺杆挤出机中，并在侧喂料处按照配比加入增强剂，经熔融、挤出、切粒制得热稳定再生聚酰胺组合物。优选的，所述双螺杆挤出机的料筒温度为220-270℃，螺杆转速为300-400r/min，真空度为-0.04～-0.1MPa。
与现有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明中的聚酰胺组合物以聚酰胺再生树脂为主要原料，通过以碘化亚铜和碘化钾组成的无机稳定剂对其进行热稳定性改性，并采用玻璃纤维为增强剂对其进行增强改性，解决了再生聚酰胺材料的长期耐热稳定性的问题。此外，本发明通过碘化亚铜、碘化钾和铁粉的共同作用，可进一步提高再生聚酰胺的热老化特性。本发明中的聚酰胺组合物具有优异的耐热稳定性，在汽车领域，它将成为发动机周边件的理想选材；本发明所使用的原料均来自市售，来源广泛。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施方式中的物质用量没有特别说明的均指重量比。
本发明实施例和对比例所使用的原料如下：
PA66再生树脂，相对粘度为3.2；
PA66树脂，相对粘度2.8，购自江苏华洋尼龙有限公司的HY1800；
玻璃纤维，直径为10μm，短切长度3㎜，购自重庆国际复合材料有限公司；
无机热稳定剂为CuI和KI混合物，CuI：KI的摩尔比为1：4；
有机抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168的混合物，抗氧剂1098和抗氧剂168的用量比为1：1；
润滑剂为硬脂酸酯，购自德国struktol公司，商品牌号为TR044。
上述试剂只是为了说明本发明实验时所采用的试剂来源和成分，以便充分公开，并不表示采用其他同类试剂或其他供应商提供的试剂就不能实现本发明。
按照表1中的原料用量配比，按照下述方法制备得到聚酰胺组合物：
S1、按配比将聚酰胺再生树脂(PA66再生树脂或PA66树脂)、稳定剂(无机热稳定剂或有机抗氧剂)、铁粉、润滑剂加入滚筒式混合器中预混合10分钟，得混合物料；
S2、将所述混合物料经过主喂料斗加入到双螺杆挤出机中，并在侧喂料处按照配比加入玻璃纤维，经熔融、挤出、切粒制得热稳定再生聚酰胺组合物。其中：双螺杆挤出机料筒的各区温度分别为220℃、240℃、250℃、270℃、255℃、255℃、255℃、265℃、270℃。
表1各实施例和对比例原料用量配比表以所得产物性能测试结果
观察表1，比较实施例1-3和对比例1可以发现，实施例1至3中因使用了CuI和KI组成的无机抗氧剂，可以显著提高再生聚酰胺组合物经高温热老化后的拉伸强度保持率。经过实施例4可以发现，在CuI、KI及铁粉的共同作用下，可进一步赋予再生聚酰胺优异的热老化特性，使其可以达到与PA66树脂的相当的性能，使其在满足汽车领域的应用的同时带来碳排放的优势。
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种热稳定再生聚酰胺组合物，其特征在于：其由以下组分按照重量份组成：
2.根据权利要求1所述的热稳定再生聚酰胺组合物，其特征在于：所述聚酰胺再生树脂为聚己二酸己二胺再生树脂。
3.根据权利要求1所述的热稳定再生聚酰胺组合物，其特征在于：所述增强剂为玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的热稳定再生聚酰胺组合物，其特征在于：所述无机稳定剂为碘化亚铜和碘化钾组成的混合物。
5.根据权利要求4所述的热稳定再生聚酰胺组合物，其特征在于：所述碘化亚铜和碘化钾的摩尔比为1：4。
6.根据权利要求1所述的热稳定再生聚酰胺组合物，其特征在于：所述铁粉的重量份为0.5-1份。
7.根据权利要求1所述的热稳定再生聚酰胺组合物，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸季戊四醇酯、酸化聚乙烯蜡中的至少一种。
8.如权利要求1至7任一项所述的热稳定再生聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、按配比将聚酰胺再生树脂、无机稳定剂、铁粉、润滑剂混合均匀，得混合物料；
S2、将所述混合物料经过主喂料斗加入到双螺杆挤出机中，并在侧喂料处按照配比加入增强剂，经熔融、挤出、切粒制得热稳定再生聚酰胺组合物。
9.根据权利要求8所述的热稳定再生聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的料筒温度为220-270℃。
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