CN116355399A - 一种柔性挤出尼龙材料、其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柔性挤出尼龙材料、其制备方法及其应用，以质量分数计，尼龙材料包括以下原料：尼龙树脂32~60%、聚丙烯30~60%、甲基硅氧烷接枝聚丙烯3~10%、乙烯辛烯共聚物3~10%、抗氧剂0.6~1%、润滑剂0.5~1%和黑色母0.5~2%；所述尼龙树脂为聚己内酰胺，粘度为3.0~4.0，端氨基含量为60~100meq/kg；所述抗氧剂选自亚磷酸酯和/或芳胺。本发明采用特定粘度和端氨基含量的尼龙树脂、甲基硅氧烷接枝聚丙烯和特定种类抗氧剂等原料的共同作用下，使得柔性挤出尼龙材料具有优异耐长期热氧老化性；还具有弯曲模量低、冲击强度高等特点。
Description
技术领域
本发明属于改性尼龙技术领域，尤其涉及一种柔性挤出尼龙材料、其制备方法及其应用。
背景技术
尼龙材料是一种常用的工程塑料，因其具有高强度、耐高温、耐化学腐蚀等优质特性，被广泛应用于汽车、家电、电子电器、工程机械、纺织等重要领域。 随着汽车工业与新能源的加速融合，轻量化、节能降耗已成为汽车工业的发展趋势，这使得尼龙这种低密度、综合性能优异的工程材料在汽车中越来越广泛。对于传统燃油车，汽车发动机周边零部件需要经受长期的冷热环境的影响，常见的标准是需要耐受-40~150℃的温度，这就要求材料需要具备优异的耐高温老化性能和较高的韧性。在众多汽车零部件中，汽车管路制品在汽车各系统中起到连通各部件关键的作用，关系着车辆和乘客的安全。
尼龙材料如PA6、PA610、PA612、PA11、PA12等已经在燃油系统、气动系统、空调系统、线束总成等得到成熟应用。与常见的短碳链PA6相比，PA11和PA12具有更好的柔韧性、尺寸稳定性以及抗冲击性。如何将常规短碳链尼龙PA6经过改性，得到一系列有不同特性、可满足不同使用场合的长碳链尼龙，是当前的研究热点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柔性挤出尼龙材料、其制备方法及其应用，该柔性挤出尼龙材料具有弯曲模量低、冲击强度高、耐长期热氧老化，制备成本低等特点。
本发明提供了一种柔性挤出尼龙材料，以质量分数计，包括以下原料：
尼龙树脂32~60%、聚丙烯30~60%、甲基硅氧烷接枝聚丙烯3~10%、乙烯辛烯共聚物3~10%、抗氧剂0.6~1%、润滑剂0.5~1%和黑色母0.5~2%；
所述尼龙树脂为聚己内酰胺，粘度为3.0~4.0，端氨基含量为60~100meq/kg；
所述抗氧剂选自亚磷酸酯和/或芳胺。
在本发明中，所述尼龙树脂为PA6，粘度为3.0~4.0，采用ISO307 塑料 聚酰胺.粘度值的测定，溶剂为96%浓硫酸。具体实施例中，所述尼龙树脂选自粘度3.8、端氨基含量80meq/kg的PA6；或粘度3.2、端氨基含量80meq/kg的PA6。
在本发明中，所述甲基硅氧烷接枝聚丙烯中甲基硅氧烷含量为3~5wt%。所述甲基硅氧烷接枝聚丙烯为相容剂，与酸酐类相容剂相比，对耐长期热氧老化具有提升效果。
在本发明中，所述聚丙烯选自无规共聚聚丙烯和/或嵌段共聚聚丙烯；所述聚丙烯的熔融指数为0.3~1.0g/10min，冲击强度>40kJ/m2。具体实施例中，采用的聚丙烯为PPR4220或PPB 8101，熔融指数为0.3 g/10min；PPR 4220的冲击强度为60kJ/m2，PPB 8101的冲击强度为80kJ/m2。
在本发明中，所述抗氧剂选自质量比为4:3的芳胺和亚磷酸酯的混合物；或质量比为6:3的芳胺和亚磷酸酯的混合物。所述芳胺和亚磷酸酯对聚烯烃和尼龙都有保护效果。
在本发明中，所述乙烯辛烯共聚物选自POE8150；
所述抗氧剂选自芳胺KY-405和/或亚磷酸酯608；
所述甲基硅氧烷接枝聚丙烯选自型号E018-Si。
在本发明中，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺和/或季戊四醇硬脂酸酯；
所述黑色母为PE载体炭黑母粒或PA载体炭黑母粒，炭黑含量为50wt%。
本发明提供了一种上述技术方案所述柔性挤出尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
将尼龙树脂32~60%、聚丙烯30~60%、甲基硅氧烷接枝聚丙烯3~10%、乙烯辛烯共聚物3~10%、抗氧剂0.6~1%、润滑剂0.5~1%和黑色母0.5~2%混合，熔融，混炼，挤出，冷却，造粒，得到柔性挤出尼龙材料。
本发明提供了一种上述技术方案所述柔性挤出尼龙材料在制备尼龙压力管或尼龙波纹管中的应用。还可应用于汽车发动机周边以及耐高温老化要求的工业管路。
本发明提供了一种柔性挤出尼龙材料，以质量分数计，包括以下原料：尼龙树脂32~60%、聚丙烯30~60%、甲基硅氧烷接枝聚丙烯3~10%、乙烯辛烯共聚物3~10%、抗氧剂0.6~1%、润滑剂0.5~1%和黑色母0.5~2%；所述尼龙树脂为聚己内酰胺，粘度为3.0~4.0，端氨基含量为60~100meq/kg；所述抗氧剂选自亚磷酸酯和/或芳胺。本发明采用特定粘度和端氨基含量的尼龙树脂、甲基硅氧烷接枝聚丙烯和特定种类抗氧剂等原料的共同作用下，使得柔性挤出尼龙材料具有优异耐长期热氧老化性；还具有弯曲模量低、冲击强度高等特点。实验结果表明：柔性挤出尼龙材料的弯曲模量为1040~1385MPa；缺口冲击强度为65~82KJ/m2；在150℃下1000h高温老化后，材料外观完好，冲击强度为24~38 KJ/m2。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种柔性挤出尼龙材料、其制备方法及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例和对比例采用的原料如下：
尼龙树脂：PA6，市售；
聚丙烯树脂：PPR 4220，PP B8101燕山石化，熔融指数0.3g/10min；
相容剂：接枝PP 5001-T，佳易容；接枝PP E018-Si，上海圆原；
增韧剂：POE 8150，陶氏；接枝POE N493，杜邦；
抗氧剂： KY-405，江苏飞亚化学；1098，天津利安隆；9228，美国Dover；铜盐H318，布吕格曼；
润滑剂：乙撑双硬脂酰胺，日本花王；
黑色母：卡博特UN2014；
实施例和对比例
根据表1和表2中的配方比例，将尼龙树脂、聚丙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、黑色母按比例称量后，通过高速混料机混合，经双螺杆挤出机230~260℃下熔融、混炼、挤出、冷却、造粒，得到柔性挤出尼龙材料。
表1 实施例采用的原料种类和用量
表2 对比例采用的原料种类和用量
本发明对实施例和对比例制备的柔性挤出尼龙材料烘干后依照ISO标准注塑标准样条，并进行性能测试；将烘干后的材料通过尼龙管挤出机挤出尺寸为φ6mm*1mm的尼龙管，并测试爆破压力；并测试150℃下1000h高温老化后的冲击强度，结果见表3和表4：
表3 实施例制备的尼龙材料的测试结果
表4 对比例制备的尼龙材料的测试结果
由以上实施例可知，本发明提供了一种柔性挤出尼龙材料，以质量分数计，包括以下原料：尼龙树脂32~60%、聚丙烯30~60%、甲基硅氧烷接枝聚丙烯3~10%、乙烯辛烯共聚物3~10%、抗氧剂0.6~1%、润滑剂0.5~1%和黑色母0.5~2%；所述尼龙树脂为聚己内酰胺，粘度为3.0~4.0，端氨基含量为60~100meq/kg；所述抗氧剂选自亚磷酸酯和/或芳胺。本发明采用特定粘度和端氨基含量的尼龙树脂、甲基硅氧烷接枝聚丙烯和特定种类抗氧剂等原料的共同作用下，使得柔性挤出尼龙材料具有优异耐长期热氧老化性；还具有弯曲模量低、冲击强度高等特点。实验结果表明：柔性挤出尼龙材料的弯曲模量为1040~1385MPa；缺口冲击强度为65~82KJ/m2；在150℃下1000h高温老化后材料外观完好，冲击强度为24~38 KJ/m2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种柔性挤出尼龙材料，以质量分数计，包括以下原料：
尼龙树脂32~60%、聚丙烯30~60%、甲基硅氧烷接枝聚丙烯3~10%、乙烯辛烯共聚物3~10%、抗氧剂0.6~1%、润滑剂0.5~1%和黑色母0.5~2%；
所述尼龙树脂为聚己内酰胺，粘度为3.0~4.0，端氨基含量为60~100meq/kg；
所述抗氧剂选自亚磷酸酯和/或芳胺。
2.根据权利要求1所述的柔性挤出尼龙材料，其特征在于，所述甲基硅氧烷接枝聚丙烯中甲基硅氧烷含量为3~5wt%。
3.根据权利要求1所述的柔性挤出尼龙材料，其特征在于，所述聚丙烯选自无规共聚聚丙烯和/或嵌段共聚聚丙烯；
所述聚丙烯的熔融指数为0.3~1.0g/10min，冲击强度>40kJ/m2。
4.根据权利要求1所述的柔性挤出尼龙材料，其特征在于，所述抗氧剂选自质量比为4:3的芳胺和亚磷酸酯的混合物；或质量比为6:3的芳胺和亚磷酸酯的混合物。
5.根据权利要求1所述的柔性挤出尼龙材料，其特征在于，所述乙烯辛烯共聚物选自POE8150；
所述抗氧剂选自芳胺KY-405和/或亚磷酸酯608；
所述甲基硅氧烷接枝聚丙烯选自型号E018-Si。
6.根据权利要求1所述的柔性挤出尼龙材料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺和/或季戊四醇硬脂酸酯；
所述黑色母为PE载体炭黑母粒或PA载体炭黑母粒，炭黑含量为48~52wt%。
7.一种权利要求1~6任一项所述柔性挤出尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
将尼龙树脂32~60%、聚丙烯30~60%、甲基硅氧烷接枝聚丙烯3~10%、乙烯辛烯共聚物3~10%、抗氧剂0.6~1%、润滑剂0.5~1%和黑色母0.5~2%混合，熔融，混炼，挤出，冷却，造粒，得到柔性挤出尼龙材料。
8.一种权利要求1~6任一项所述柔性挤出尼龙材料在制备尼龙压力管或尼龙波纹管中的应用。
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