專利名稱：聚鄰苯二甲酰胺長纖包覆增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度、高耐溫PPA增強(qiáng)材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚鄰苯二甲酰胺(簡稱PPA)是一種高強(qiáng)度、高剛性、高耐熱、高性能、低吸水性、抗紫外、耐高溫O90°C，1.82MPa)，低溫(_60°C )；耐化學(xué)性好，尤其耐汽油，油脂和冷卻液的能力遠(yuǎn)比PA66，PA6，PA46強(qiáng)。它還具有優(yōu)越的環(huán)保性能，可達(dá)到德國LFGB，美國FDA級(jí)食品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此，其研究和應(yīng)用是高分子材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。但現(xiàn)有技術(shù)中PPA材料的強(qiáng)度、剛度仍然不足以完全替代鋁、銅、鋅等有色金屬及其合金材料，其應(yīng)用領(lǐng)域仍有一定的局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就提供一種高強(qiáng)度、高剛性、高耐溫PPA增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種聚鄰苯二甲酰胺長纖包覆增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟a、按配比稱取原輔料聚鄰苯二甲酰胺36 63、浸潤劑0. 3 0. 6、抗氧劑0. 4 1.0、加工助劑1.0 2.0;并進(jìn)行干燥處理，其中聚鄰苯二甲酰胺需用除濕干燥法，露點(diǎn)-40°C，干燥溫度 130 140°C，干燥時(shí)間5 6小時(shí)，長玻纖烘干溫度120 130°C ；b、將干燥好的聚鄰苯二甲酰胺、浸潤劑、抗氧劑、加工助劑加入高混機(jī)，進(jìn)行高速混合3 5min ；C、將高混好的原輔料加入到長纖包覆機(jī)的雙螺桿進(jìn)料口中塑化，再將長纖維經(jīng)過模頭浸潤包覆到材料表面，長玻纖重量占總組份的60 35份，經(jīng)拉條、切粒，制得產(chǎn)品。進(jìn)一步的，所述步驟c中長纖包覆機(jī)中雙螺桿加工溫度為一區(qū)280°C、二區(qū)300°C、 三區(qū)310°C、四區(qū)310°C、五區(qū)310°C、六區(qū)320°C、七區(qū)320°C，模頭溫度315 325°C。 原輔料在雙螺桿中塑化時(shí)間為1 1. 5分鐘。模頭內(nèi)物料壓力10 15MPa。步驟c中利用切粒機(jī)切成直徑3 5mm，長5 12mm的PPA顆粒。本發(fā)明通過選擇特定的原材料及配比，控制特定的工藝條件，從而較好的解決了長玻纖在聚鄰苯二甲酰胺中的包覆難題，生產(chǎn)出用玻纖增強(qiáng)的PPA玻纖增強(qiáng)材料，能夠完全替代金屬材料廣泛應(yīng)用，而且本發(fā)明的材料具有可再生性能，所以較之于有限的金屬資源具有更長遠(yuǎn)的使用價(jià)值；在以塑代鋼上此材料具有極為好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更詳細(xì)的了解本發(fā)明的使用方法和技術(shù)效果，提供以下實(shí)施例和相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。所用包覆機(jī)為科倍隆(南京)機(jī)械有限公司公司提供，所用原材料都是標(biāo)準(zhǔn)名稱或牌號(hào)的產(chǎn)品，廠家等詳情不再贅述。實(shí)施例一按重量份數(shù)稱取板結(jié)晶性聚鄰苯二甲酰胺38份，浸潤劑KH550 :0.6份，抗氧劑 1098和擬6按1 2的復(fù)配物1.0份，加工助劑PETS :2. 0份。按下述方法制備復(fù)合材料a、對(duì)原料聚鄰苯二甲酰胺進(jìn)行除溫干燥(露點(diǎn)-40°C，干燥溫度130°C，時(shí)間6小時(shí))；b、將干燥好的聚鄰苯二甲酰胺稱量加入高溫機(jī)中，同時(shí)加入相應(yīng)的浸潤劑、抗氧劑、加工助劑后高速混合5min ；C、將高混好的原輔料加入長纖包覆機(jī)的雙螺桿加料口中，進(jìn)行熔融擠出，也就是塑化；再將經(jīng)過15m長烘道，122°C烘干的長玻纖加入長纖包覆機(jī)模頭，進(jìn)行浸潤包覆，玻纖含量通過模頭和玻纖的牽引速度調(diào)整，經(jīng)切粒機(jī)切成直徑3m，長5mm的PPA顆粒。雙螺桿擠出機(jī)的各段溫度為(V )一區(qū)沘0、二區(qū)300、三區(qū)310、四區(qū)310、五區(qū)310、六區(qū)320、七區(qū)320，模頭溫度 315°C ；塑化時(shí)間，也就是在雙螺桿擠出機(jī)中物料停留時(shí)間1.2分鐘，模頭壓力12 15MPa,切粒機(jī)牽引速度4 6m/min，控制玻纖含量為60 士 1。實(shí)施例二按重量份數(shù)稱取半結(jié)晶性聚鄰苯二甲酰胺39份，浸潤劑570 :0. 6份，抗氧劑 1098和擬6按1 1的復(fù)配物0. 8份，加工助劑硅酮母粒MB50-11 :1. 9份。按下述步驟制備復(fù)合材料a、對(duì)原料聚鄰苯二甲酰胺進(jìn)行除濕干燥(露點(diǎn)-40°C，干燥溫度130°C，時(shí)間5. 5 小時(shí))；b、將干燥好的聚鄰苯二甲酰胺稱量加入高混機(jī)中，同時(shí)加入相應(yīng)的浸潤劑、抗氧劑、加工助劑后高混5min ；C、將高混好的原輔料加入長纖包覆機(jī)的雙螺桿加料口中，進(jìn)行熔融擠出，再將經(jīng)過15m長烘道，125°C烘干的烘干的長玻纖加入長玻纖包覆機(jī)的模頭進(jìn)行浸潤包覆，長玻纖含量通過模頭和玻纖的牽引速度調(diào)整，經(jīng)切粒機(jī)切成直徑5mm，長12mm的PPA顆粒。雙螺桿擠出機(jī)的各段溫度為(°C )一區(qū)沘0、二區(qū)300、三區(qū)300、四區(qū)305、五區(qū)310、六區(qū)315、七區(qū)315、機(jī)頭320，模
頭溫度325 0C ；物料停留時(shí)間1. 2分鐘，模頭壓力10 13MPa，切粒機(jī)牽引速度70 82m/min，控制玻纖含量為59士 1。實(shí)施例三按重量份數(shù)稱取半結(jié)晶性聚鄰苯二甲酰胺40份，浸潤劑KH550 :0.6份，抗氧劑 1098和擬6按1 0. 4的復(fù)配物0. 8份，加工助劑PETS與硅酮母粒MB50-11按1 1的復(fù)配物1. 8份。
按下述步驟制備復(fù)合材料a、對(duì)原料聚鄰苯二甲酰胺進(jìn)行除濕干燥(露點(diǎn)-40°C，干燥溫度140°C，時(shí)間5小時(shí))；b、將干燥好的聚鄰苯二甲酰胺稱量加入高混機(jī)中，同時(shí)加入相應(yīng)的浸潤劑、抗氧劑、加工助劑后高混^iin ；C、將高混好的原輔料加入長纖包覆機(jī)的雙螺桿加料口中，進(jìn)行熔融擠出，再將經(jīng)過15m長烘道，130°C烘干的長玻纖加入長玻纖包覆機(jī)的模頭進(jìn)行浸潤包覆，長玻纖含量通過模頭和玻纖的牽引速度調(diào)整，控制玻纖含量，包覆后的玻纖經(jīng)切粒機(jī)切成直徑4mm，長 IOmm的PPA長纖包覆顆粒。雙螺桿擠出機(jī)的各段溫度為CC )一區(qū)沘0、二區(qū)300、三區(qū)300、四區(qū)305、五區(qū)310、六區(qū)310、七區(qū)315、機(jī)頭320，模頭溫度320 0C ；雙螺桿擠出機(jī)中物料停留時(shí)間1. 5分鐘，模頭壓力9 12MPa，切粒機(jī)牽引速度 75 85m/min，控制玻纖含量為58 士 1。實(shí)施例四按重量份數(shù)稱取半結(jié)晶性聚鄰苯二甲酰胺41份，浸潤劑570 :0. 6份，抗氧劑 1098和擬6按1 1的復(fù)配物0. 8份，加工助劑PETS :1. 8份。按下述步驟制備復(fù)合材料a、對(duì)原料聚鄰苯二甲酰胺進(jìn)行除濕干燥(露點(diǎn)-40°C，干燥溫度136°C，時(shí)間5小時(shí))；b、將干燥好的聚鄰苯二甲酰胺稱量加入高混機(jī)中，同時(shí)加入相應(yīng)的浸潤劑、抗氧劑、加工助劑后高混:3min ；C、將高混好的原輔料加入長纖包覆機(jī)的雙螺桿加料口中，進(jìn)行熔融擠出，再將經(jīng)過15m長烘道，130°C烘干的長玻纖加入長玻纖包覆機(jī)的模頭進(jìn)行浸潤包覆，長玻纖含量通過模頭和玻纖的牽引速度調(diào)整來控制玻纖含量，包覆后的玻纖經(jīng)切粒機(jī)切成直徑3mm，長 IOmm的PPA長纖包覆顆粒。雙螺桿擠出機(jī)的各段溫度為CC )一區(qū)沘0、二區(qū)300、三區(qū)300、四區(qū)310、五區(qū)310、六區(qū)310、七區(qū)315、機(jī)頭320，模頭溫度320 0C ；雙螺桿擠出機(jī)中物料停留時(shí)間1. 2分鐘，模頭壓力9 llMPa，切粒機(jī)牽引速度 80 85m/min，控制玻纖含量為57 士 1。實(shí)施例五按重量份數(shù)稱取半結(jié)晶性聚鄰苯二甲酰胺42份，浸潤劑KH550 :0. 5份，抗氧劑 1098和擬6按1 1.2的復(fù)配物0. 7份，加工助劑硅酮母粒MB50-11 :1. 7份。按下述步驟制備復(fù)合材料a、對(duì)原料聚鄰苯二甲酰胺進(jìn)行除濕干燥(露點(diǎn)-40°C，干燥溫度132°C，時(shí)間6小時(shí))；b、將干燥好的聚鄰苯二甲酰胺稱量加入高混機(jī)中，同時(shí)加入相應(yīng)的浸潤劑、抗氧劑、加工助劑后高混5min ；
C、將高混好的原輔料加入長纖包覆機(jī)的雙螺桿加料口中，進(jìn)行熔融擠出，再將經(jīng)過15m長烘道，125°C烘干的長玻纖加入長玻纖包覆機(jī)的模頭進(jìn)行浸潤包覆，長玻纖含量通過模頭和玻纖的牽引速度調(diào)整，控制玻纖含量，包覆后的玻纖經(jīng)切粒機(jī)切成直徑4mm，長 IOmm的PPA長纖包覆顆粒。雙螺桿擠出機(jī)的各段溫度為CC )一區(qū)沘0、二區(qū)300、三區(qū)305、四區(qū)310、五區(qū)310、六區(qū)310、七區(qū)315、機(jī)頭320，模頭溫度320 0C ；雙螺桿擠出機(jī)中物料停留時(shí)間1. 2分鐘，模頭壓力9 llMPa，切粒機(jī)牽引速度 80 90m/min，控制玻纖含量為56 士 1。也就是5組實(shí)施例的配方為表1 實(shí)施例1到5的原輔料組成
權(quán)利要求
1.一種聚鄰苯二甲酰胺長纖包覆增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟a、按配比稱取原輔料聚鄰苯二甲酰胺36 63、浸潤劑0. 3 0. 6、抗氧劑0. 4 1. 0、加工助劑1. 0 2. 0 ；并進(jìn)行干燥處理，其中聚鄰苯二甲酰胺需用除濕干燥法，露點(diǎn)-40°C，干燥溫度130 140°C， 干燥時(shí)間5 6小時(shí)，長玻纖烘干溫度120 130°C ；b、將干燥好的聚鄰苯二甲酰胺、浸潤劑、抗氧劑、加工助劑加入高混機(jī)，進(jìn)行高速混合 3 5min ；C、將高混好的原輔料加入到長纖包覆機(jī)的雙螺桿進(jìn)料口中塑化，再將長纖維經(jīng)過模頭浸潤包覆到材料表面，長玻纖重量占總組份的60 35份，經(jīng)拉條、切粒，制得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的所述步驟c中長纖包覆機(jī)中雙螺桿加工溫度為一區(qū)^0°C、二區(qū)300°C、三區(qū)310°C、四區(qū)310°C、五區(qū)310°C、 六區(qū)320°C、七區(qū)320°C，模頭溫度315 325°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的原輔料在雙螺桿中塑化時(shí)間為1 1.5分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的模頭內(nèi)物料壓力 10 15MPa ；步驟C中利用切粒機(jī)切成直徑3 5_，長5 12_的PPA顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的聚鄰苯二甲酰胺為半結(jié)晶性聚鄰苯二甲酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的浸潤劑為KH550 或 570。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的抗氧劑為1098和 626的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的加工助劑為PETS 或硅酮母粒MB50-11或兩者的復(fù)配物。
全文摘要
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度、高耐溫PPA增強(qiáng)材料的制備方法；包括以下步驟a、按配比稱取原輔料聚鄰苯二甲酰胺36～63、浸潤劑0.3～0.6、抗氧劑0.4～1.0、加工助劑1.0～2.0；并進(jìn)行干燥處理，其中聚鄰苯二甲酰胺需用除濕干燥法，露點(diǎn)-40℃，130～140℃干燥時(shí)間5～6小時(shí)，長玻纖烘干溫度120～130℃；將干燥好的塑料及輔料加入高混機(jī)，進(jìn)行高速混合3～5min；將高混好的原輔料加入到長纖包覆機(jī)的雙螺桿進(jìn)料口中塑化，再將長纖維經(jīng)過模頭浸潤包覆到材料表面，長玻纖重量占總組份的60～35份，經(jīng)拉條、切粒，制得產(chǎn)品。本發(fā)明通過選擇特定的原材料，控制特定的工藝條件，生產(chǎn)出增強(qiáng)最的PPA玻纖增強(qiáng)材料，能夠完全替代金屬材料廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08L77/06GK102408708SQ20111030418
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者馮建棋, 馮波 申請(qǐng)人:中山市納普工程塑料有限公司