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CN101817978B - 一种高温尼龙ppa增强材料及其制备方法 - Google Patents

一种高温尼龙ppa增强材料及其制备方法 Download PDF

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CN101817978B
CN101817978B CN2010101581136A CN201010158113A CN101817978B CN 101817978 B CN101817978 B CN 101817978B CN 2010101581136 A CN2010101581136 A CN 2010101581136A CN 201010158113 A CN201010158113 A CN 201010158113A CN 101817978 B CN101817978 B CN 101817978B
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Xu Dong
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Abstract

本发明公开了一种高温尼龙PPA增强材料及其制备方法。高温尼龙PPA增强材料,按重量份数计,包括以下组分:聚邻苯二甲酰胺30~50,聚酰胺8~20,主阻燃剂10~15,辅阻燃剂3~5,填充增强剂30~45,抗氧剂0.2~0.6,润滑剂0.2~0.8,成核剂0.3~0.6。本发明针对PPA材料流动性较差,加工较为困难的缺点,引入聚酰胺材料,由于聚酰胺良好的流动性和分子结构相似的特点,可以很好的与PPA材料融合,从而增加其流动性,使加工温度大大降低,使加工过程简单化。而且通过选用玻璃纤维进行增强处理后得到性能优良的改性材料,以对等国外品牌材料,为国内的量产化打下基础,为国内市场今后的需求量打下基础。

Description

一种高温尼龙PPA增强材料及其制备方法
[技术领域]
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种高温尼龙PPA增强材料及其制备方法。
[背景技术]
聚邻苯二甲酰胺(简称PPA)是由苏威公司最早研发并实现量产的新型耐高温,高性能特种工程塑料。它具有刚性大、耐热性高、强度高电性能优良等优点。聚邻苯二甲酰胺是一种半结晶性热塑性芳香族聚酰胺,俗称芳香族高温尼龙,它是一种耐高温的材料,熔点介于310-325℃之间,热变形温度可介于260-280℃之间,其熔点高于PA46和PPS;在高温高湿状态下,PPA的抗拉强度比尼龙6高20%,比尼龙66更高;PPA材料的弯曲模量比尼龙高20%,硬度更大,能抗长时间的拉伸蠕变;且PPA的耐汽油、耐油脂和冷却剂的能力也比PA强;一种耐高温尼龙,这种材料可以耐200℃的持续高温,并且还能保持良好的尺寸稳定性.PPA具有优越的环保性能,可达到美国FDA级。PPA的吸水率比通用增强PA6或PA66低很多,即使是在冷水中浸泡几年时间,其拉伸强度也可以保持80%以上
目前国内对聚邻苯二甲酰胺的改性技术还比较局限,起步也较晚,还存在很多不完善的地方,PPA材料本身由于其分子结构,使其有不同的耐温等级,例如苏威公司的PPA材料就分为1系,2系不同等级,不同等级耐温和流动性都不相同。但是由于其高耐温,所以流动性较差,造成加工较为困难,必须使用特殊的工艺参数,机器设备方能很好的生产。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种流动性较好,较易于加工的高温尼龙PPA增强材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,一种高温尼龙PPA增强材料,按重量份数计,包括以下组分:
聚邻苯二甲酰胺                30~50,
聚酰胺                        8~20,
主阻燃剂                      10~15,
辅阻燃剂                      3~5,
填充增强剂                    30~45,
抗氧剂                        0.2~0.6,
润滑剂                        0.2~0.8,
成核剂                        0.3~0.6。
所述主阻燃剂为聚溴化苯乙烯;辅阻燃剂为三氧化二锑,锑酸钠中一种或者两种的复配。所述的聚邻苯二甲酰胺为半结晶性聚邻苯二甲酰胺,聚酰胺为PA66,所述的填充增强剂为玻璃纤维。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)酯的混合物。所述润滑剂为N,N′-双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡、硅氧烷中的一种或多种。所述成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐、长碳链线性饱和羧酸钙盐中的一种。
一种上述的高温尼龙PPA增强材料的制备方法的技术方案是,包括以下步骤:
A、按权利要求1所述的配比称取原料,并对所述原料分别进行干燥处理;其中,聚邻苯二甲酰胺干燥处理温度110℃-130℃,干燥处理时间3-4h,聚酰胺干燥处理温度90℃-100℃,干燥处理时间4-5h;
B、将干燥好的聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺加到高速混合机中,并加入润滑剂、成核剂和抗氧剂,进行高速混合约2-5min;
C、将主阻燃剂和辅阻燃剂投入到高速混合机中进行混合5-10min,把混好的阻燃剂加入到B步骤中混合好的物料中进行充分混合约5-8min,将混合好的物料放入到干燥箱中90-100℃干燥2-3h;
D、将充分混合并干燥的原料及助剂投入到双螺杆挤出机中,加入玻璃纤维进行增强填充挤出造粒,制得高性能高温尼龙增强材料。
所述步骤D中,双螺杆挤出机的各段温度设定为:
一区温度240~260℃,二区温度290~310℃,三区温度290~310℃,四区温度280~310℃,五区温度250~280℃,六区温度250~280℃,七区温度250~280℃,八区温度250~280℃,机头温度为280~300℃。
充分混合的原料在所述双螺杆挤出机中停留时间为1~2分钟,双螺杆挤出机内压力为12~18兆帕。。
本发明针对PPA材料流动性较差,加工较为困难的缺点,引入聚酰胺材料,由于聚酰胺良好的流动性和分子结构相似的特点,可以很好的与PPA材料融合,从而增加其流动性,使加工温度大大降低,使加工过程简单化。通过选用不同牌号的玻璃纤维进行增强处理后得到性能优良的改性材料,以对等国外品牌材料,为国内的量产化打下基础,为国内市场今后的需求量打下基础。使此款材料在国内得到广阔的应用前景。
[具体实施方式]
下面对本发明的优选实施例作详细介绍。
本发明实施例的用于一种改性增强高温尼龙材料按重量份数计,包括以下组分:聚邻苯二甲酰胺(PPA)30~45,聚酰胺(PA6、PA66)8~20,主阻燃剂8~15,辅阻燃剂3~5,填充增强35~45,抗氧剂0.4~0.8,润滑剂0.4~0.8,成核剂0.2~0.4。
本发明采用聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺,辅以填充增强、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂,使聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺在熔融态下改性。其中,聚邻苯二甲酰胺分为半结晶性和非结晶性,本发明考虑其高耐温,一律选用半结晶性材料,选用的是苏威公司的原材料。聚酰胺材料分为PA6和PA66,考虑到流动性的不同,本发明采用的是PA66原料,选用的是罗地亚的PA66原材料。
阻燃剂的加入可以使材料达到很好的阻燃效果,由于PPA材料因为其优异的耐温性能和综合性能,因此可以部分替代LCP(液晶高分子聚合物Liquid Crystal Polyester)在连接器行业的占有量,且由于PPA本身氧指数比较高,可以添加较少的阻燃剂就能达到VO的阻燃效果,同时也大大降低了成本,而且阻燃剂的加入还有一个效果,增加PPA材料的润滑效果,从而促进其流动性,更好的降低了加工的难易程度。本发明所采用的阻燃剂为大湖公司生产的聚溴化苯乙烯(PBS-64HW),辅阻燃剂则选用较为常规的三氧化二锑,本发明选用的是国内辰州生产三氧化二锑作为辅阻燃剂。
填充增强选用的是改性生产中常用的玻璃纤维,玻璃纤维的加入可以大大提高材料的综合性能,这是公知常识。但是本发明则是针对不同种类的玻璃纤维增强效果不同,选择最优的玻璃纤维进行增强改性研究,从而得到高性能化的高温尼龙改性材料。本发明选用的是巨石玻纤厂生产的长玻璃纤维988A、短玻璃纤维534、短玻璃纤维560、泰山玻纤厂生产的长玻璃纤维T635B和重庆复合材料玻纤厂生产的段玻璃纤维301HP。
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中的一种或多种。
成核剂的加入是为了催进材料的结晶速率,由于PPA材料本身是属于半结晶性材料,因此如果能够很好的使材料在改性过程中结晶的话,既可以大幅度的提高材料的力学性能,同时也可以大大提高材料的耐温性能,使材料能够在更广泛的领域得到应用。本发明所采用的成核剂主要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中的一种。
下面通过12组具体实施例说明本发明提供的改性增强PPA材料具体组分:
实施例1
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)40份,聚酰胺(PA66)20份,主阻燃剂PBS-64HW 10份,辅阻燃剂Sb2O3 4份,长玻璃纤维988A 40份,抗氧剂1010和168均为0.3份,润滑剂TAF和硅氧烷均为0.3份,成核剂CAV102 0.3份。
采用以下方法制备复合材料:
a、称取原料,并对所述原料分别进行干燥处理,包括对聚邻苯二甲酰胺(110℃3h)、聚酰胺(90℃ 4h)分别进行干燥处理;
b、将干燥好的聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺加到高速混合机中,并加入润滑剂、成核剂和抗氧剂,进行高速混合约4min;
c、将主阻燃剂和辅阻燃剂投入到高速混合机中进行混合约8min,混合好后把混好的阻燃剂加入到之前的混合好的物料中进行充分混合约6min,将混合好的物料放入到干燥箱中100℃干燥3h;
d、将充分混合并干燥的原料及助剂投入到双螺杆挤出机中,加入玻璃纤维进行增强填充挤出造粒,制得高性能高温尼龙增强材料。
双螺杆挤出机的各段温度设定为:一区温度260℃,二区温度290℃,三区温度300℃,四区温度300℃,五区温度260℃,六区温度250℃,七区温度250℃,八区温度250℃,机头温度为290℃。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
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)35份,聚酰胺(PA66)10份,主阻燃剂PBS-64HW 11.5份,辅阻燃剂Sb2O3 3.5份,长玻璃纤维988A 40份,抗氧剂1010和168均为0.3份,润滑剂TAF和硅氧烷均为0.3份,成核剂CAV102 0.3份。
采用以下方法制备复合材料:
a、称取原料,并对所述原料分别进行干燥处理,包括聚邻苯二甲酰胺(120℃ 3h)、聚酰胺(95℃ 4h)分别进行干燥处理;
b、将干燥好的聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺加到高速混合机中,并加入润滑剂、成核剂和抗氧剂,进行高速混合约4min;
c、将主阻燃剂和辅阻燃剂投入到高速混合机中进行混合约7min,混合好后把混好的阻燃剂加入到之前的混合好的物料中进行充分混合约8min,将混合好的物料放入到干燥箱中100℃干燥3h;
d、将充分混合并干燥的原料及助剂投入到双螺杆挤出机中,加入玻璃纤维进行增强填充挤出造粒,制得高性能高温尼龙增强材料。
双螺杆挤出机的各段温度设定为:
一区温度260℃,二区温度300℃,三区温度290℃,四区温度300℃,五区温度270℃,六区温度260℃,七区温度250℃,八区温度250℃,机头温度为300℃。本发明所述的制备方法,双螺杆挤出机中停留时间为2分钟,双螺杆挤出机内压力为16兆帕.
实施例3
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)34份,聚酰胺(PA66)9.5份,主阻燃剂PBS-64HW 11.5份,辅阻燃剂Sb2O3 3.5份,长玻璃纤维T635B 40份,抗氧剂1010和168均为0.3份,润滑剂TAF和硅氧烷均为0.3份,成核剂CAV102 0.3份。
采用以下方法制备复合材料:
a、称取原料,并对所述原料分别进行干燥处理,包括聚邻苯二甲酰胺(130℃ 3h)、聚酰胺(100℃ 4h)分别进行干燥处理;
b、将干燥好的聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺加到高速混合机中,并加入润滑剂、成核剂和抗氧剂,进行高速混合约5min;
c、将主阻燃剂和辅阻燃剂投入到高速混合机中进行混合约9min,混合好后把混好的阻燃剂加入到之前的混合好的物料中进行充分混合约5min,将混合好的物料放入到干燥箱中90℃干燥2.5h;
d、将充分混合并干燥的原料及助剂投入到双螺杆挤出机中,加入玻璃纤维进行增强填充挤出造粒,制得高性能高温尼龙增强材料。
双螺杆挤出机的各段温度设定为:
一区温度240℃,二区温度290℃,三区温度290℃,四区温度280℃,五区温度260℃,六区温度250℃,七区温度260℃,八区温度250℃,机头温度为290℃。本发明所述的制备方法,双螺杆挤出机中停留时间为2分钟,双螺杆挤出机内压力为15兆帕。
实施例4
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)35份,聚酰胺(PA66)9.5份,主阻燃剂PBS-64HW 11.5份,辅阻燃剂Sb2O3 3.5份,短玻璃纤维301HP 40份,抗氧剂1010和168均为0.3份,润滑剂TAF和硅氧烷均为0.3份,成核剂CAV102 0.3份。
采用以下方法制备复合材料:
a、称取原料,并对所述原料分别进行干燥处理,包括聚邻苯二甲酰胺(110℃ 3h)、聚酰胺(90℃ 4h)分别进行干燥处理;
b、将干燥好的聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺加到高速混合机中,并加入润滑剂、成核剂和抗氧剂,进行高速混合约2min;
c、将主阻燃剂和辅阻燃剂投入到高速混合机中进行混合约5min,混合好后把混好的阻燃剂加入到之前的混合好的物料中进行充分混合约6min,将混合好的物料放入到干燥箱中100℃干燥3h;
d、将充分混合并干燥的原料及助剂投入到双螺杆挤出机中,加入玻璃纤维进行增强填充挤出造粒,制得高性能高温尼龙增强材料。
双螺杆挤出机的各段温度设定为:
一区温度250℃,二区温度290℃,三区温度290℃,四区温度280℃,五区温度280℃,六区温度260℃,七区温度250℃,八区温度250℃,机头温度为290℃。本发明所述的制备方法,双螺杆挤出机中停留时间为1分钟,双螺杆挤出机内压力为14兆帕。
实施例5
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)35份,聚酰胺(PA66)9.5份,主阻燃剂PBS-64HW 11.5份,辅阻燃剂Sb2O3 3.5份,短玻璃纤维534 40份,抗氧剂1010和168均为0.3份,润滑剂TAF和硅氧烷均为0.3份,成核剂CAV102 0.3份。
制备方法同实施例1。
实施例6
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)35份,聚酰胺(PA66)9.5份,主阻燃剂PBS-64HW 11.5份,辅阻燃剂Sb2O3 3.5份,短玻璃纤维560 40份,抗氧剂1010和168均为0.3份,润滑剂TAF和硅氧烷均为0.3份,成核剂CAV102 0.2份。
制备方法同实施例1。
实施例7
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)45份,聚酰胺(PA66)8份,主阻燃剂PBS-64HW 13份,辅阻燃剂Sb2O3 5份,短玻璃纤维56030份,抗氧剂1010和168均为0.2份,润滑剂TAF和硅氧烷均为0.6份,成核剂CAV102 0.3份。
制备方法同实施例1。
实施例8
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)50份,聚酰胺(PA66)10份,主阻燃剂PBS-64HW 11份,辅阻燃剂Sb2O3 3.5份,短玻璃纤维534 30份,抗氧剂1010和168均为0.5份,硬脂酸酰胺和硅氧烷均为0.3份,成核剂NAV101 0.3份。
制备方法同实施例1。
实施例9
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)41份,聚酰胺(PA66)12份,主阻燃剂PBS-64HW 15份,辅阻燃剂Sb2O3 3份,长玻璃纤维T635B 35份,抗氧剂1010和168均为0.6份,聚乙烯蜡和硅氧烷均为0.8份,成核剂NAV101 0.6份。
制备方法同实施例1。
实施例10
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)47份,聚酰胺(PA66)20份,主阻燃剂PBS-64HW 14份,辅阻燃剂Sb2O3 4份,长玻璃纤维988A 30份,抗氧剂1010和168均为0.4份,聚丙烯蜡和硅氧烷均为0.5份,成核剂CAV102 0.4份。
制备方法同实施例1。
实施例11
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)32份,聚酰胺(PA66)15份,主阻燃剂PBS-64HW 13份,辅阻燃剂Sb2O3 4份,短玻璃纤维301HP 45份,抗氧剂1010和168均为0.4份,硬脂酸酰胺和硅氧烷均为0.7份,成核剂CAV102 0.4份。
制备方法同实施例1。
实施例12
按重量份数称取聚邻苯二甲酰胺(PPA)33份,聚酰胺(PA66)8份,主阻燃剂PBS-64HW 14份,辅阻燃剂Sb2O3 5份,短玻璃纤维53441份,抗氧剂1010和168均为0.3份,TAF和硅氧烷均为0.3份,成核剂NAV101 0.6份。
制备方法同实施例1。
可采用以下检测方法、步骤、条件和标准对上述12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100~120℃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90~120℃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。
阻燃测试按国际UL-94标准进行检验,样条尺寸(mm):1/8样条:(128±2)×(12.8±0.2)×(3.21±0.2);1/16样条:(128±2)×(12.66±0.2)×(1.59±0.2)。
下面选取其中实施例1~6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1~6的复合材料原料组分如下表1所示。
表1  实施例1~6的复合材料原料重量份数(单位:份)
组成   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例   实施例6
  PPA   40   35   34   35   35   35
  PA66   20   10   9.5   9.5   9.5   9.5
  PBS-64HW   10   11.5   11.5   11.5   11.5   11.5
  Sb2O3   4   3.5   3.5   3.5   3.5   3.5
  玻璃纤维   988A   988A   T635B   301HP   534   560
  填充量   40   40   40   40   40   40
  1010   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  168   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  内润滑剂   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  外润滑剂   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  成核剂   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
采用前述检测方法和步骤对实施例1~6的复合材料进行性能评价,并与苏威公司的典型牌号:AFA-6145性能对比,结果如下表2所示。
表2  实施例1~6及对比组的复合材料性能测试结果
测试项   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6   SolvayAFA-6145
  比重(g/cm3)   1.60   1.64   1.63   1.67   1.67   1.67   1.8
  拉伸强度(MPa) 140 150 145 195 134 185 193
  弯曲强度(MPa) 230 240 233 300 220 280 276
  弯曲模量(MPa) 10000 10500 10600 12500 10000 13000 15500
  悬臂梁V口冲击(J/M) 58 63 59 98 65 90 107
  UL94阻燃测试1/8和1/16 HB V1 V1 V0 V0 V0 V0
  热变形HDT1.82MPa(℃) 230 240 240 275 235 270 277
从表2中可以看出:在其他条件不变,或者只是小波动的变化下,不同的玻璃纤维填充增强,对整个复合材料体系的相容效果影响程度各不相同,且影响非常大。应该来说,合适的玻璃纤维增强可以大幅度的提高材料的综合性能,且阻燃剂的用量也直接影响到阻燃等级和综合性能。综合比较而言,本着相似相溶的原理,由于高温尼龙的结构是属于酰胺结构,所以不同处理效果的玻璃纤维作用到材料中就体现出不同的效果,例如实施例6和实施例5就是很明显的比较,同是巨石玻纤厂生产的短玻璃纤维,534和560由于处理效果不一样,534适合用于聚酯类型材料的增强,而560则是适合与聚酰胺类型材料的增强,所以在其他条件不变的情况下,改变玻璃纤维,就出现的差别非常大的综合性能,可见玻璃纤维在其中的作用。经试验证明,以下组分配比应为最佳效果:按重量份数计,聚邻苯二甲酰胺(PPA)35份,聚酰胺(PA66)9.5份,主阻燃剂PBS-64HW 11.5份,辅阻燃剂Sb2O3 3.5份,短玻璃纤维301HP 40份,抗氧剂1010和168均为0.3份,润滑剂TAF和硅氧烷均为0.3份,成核剂CAV102 0.3份。这样的配比,第一是选用了最为合适的玻璃纤维进行增强改性,其次选用了低比例的阻燃剂份量,这样可以大大降低材料改性过程中的成本问题,再次,PA66在其中的增加流动性的左右也得到体现,过多的加入,既影响材料的综合性能,尤其热性能,且材料成本还高,过少的加入又不能提高整体流动性,因此这样的比例组合应为选用的最优组合,同时也体现了本发明所要论述的主要问题,体现出了本发明的优越性和新颖性。
本发明通过选用不同的玻璃纤维增强,大大提高了材料的综合性能及热性能,解决材料在挤出过程中的高温不宜控制的缺陷,制备工艺简单、成本低,所制备的高性能,低成本化的玻璃纤维增强改性高温尼龙也可以广泛运用到各个领域,具有更广阔的前景,可取得良好的经济效益。为今后国内在此材料的改性研发及量产化方面做出了基础性贡献。使得该材料能够更快的得到市场的认可,从而打破国外公司垄断市场的局面。
本发明高温尼龙PPA增强材料可以广泛用于汽车领域、电子电器领域,如用于制作汽车的发动机盖、断路器、开关、连接器、塑料管道、阀门,叶轮等。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种高温尼龙PPA增强材料,其特征在于,按重量份数计,包括以下组分:
聚邻苯二甲酰胺            30~50,
聚酰胺                    8~10,
主阻燃剂                  10~15,
辅阻燃剂                  3~5,
填充增强剂                30~45,
抗氧剂                    0.2~0.6,
润滑剂                    0.2~0.8,
成核剂                    0.3~0.6。
2.根据权利要求1所述的高温尼龙PPA增强材料,其特征在于,所述主阻燃剂为聚溴化苯乙烯;辅阻燃剂为三氧化二锑,锑酸钠中一种或者两种的复配。
3.根据权利要求1所述的高温尼龙PPA增强材料,其特征在于,所述的聚邻苯二甲酰胺为半结晶性聚邻苯二甲酰胺,聚酰胺为PA66,所述的填充增强剂为玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的高温尼龙PPA增强材料,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]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)酯的混合物。
5.根据权利要求1所述的高温尼龙PPA增强材料,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、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡、硅氧烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高温尼龙PPA增强材料,其特征在于,所述成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐、长碳链线性饱和羧酸钙盐中的一种。
7.一种权利要求1所述的高温尼龙PPA增强材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、按权利要求1所述的配比称取原料,并对所述原料分别进行干燥处理;其中,聚邻苯二甲酰胺干燥处理温度110℃-130℃,干燥处理时间3-4h,聚酰胺干燥处理温度90℃-100℃,干燥处理时间4-5h;
B、将干燥好的聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺加到高速混合机中,并加入润滑剂、成核剂和抗氧剂,进行高速混合2-5min;
C、将主阻燃剂和辅阻燃剂投入到高速混合机中进行混合5-10min,把混好的阻燃剂加入到B步骤中混合好的物料中进行充分混合5-8min,将混合好的物料放入到干燥箱中90-100℃干燥2-3h;
D、将充分混合并干燥的原料及助剂投入到双螺杆挤出机中,加入玻璃纤维进行增强填充挤出造粒,制得高性能高温尼龙增强材料。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤D中,双螺杆挤出机的各段温度设定为:
一区温度240~260℃,二区温度290~310℃,三区温度290~310℃,四区温度280~310℃,五区温度250~280℃,六区温度250~280℃,七区温度250~280℃,八区温度250~280℃,机头温度为280~300℃。
9.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤D中,所述充分混合的原料在所述双螺杆挤出机中停留时间为1~2分钟,双螺杆挤出机内压力为12~18兆帕。
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