本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領域，特別是指一種pa6復合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚酰胺6(pa6)是一種廣泛應用的高分子聚酯樹脂，pa6具有良好的耐疲勞性，較好的耐熱性，優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點，但是它的阻燃性和抗靜電性能一般。在一些特定的應用領域，對pa6有阻燃性能、抗靜電性能和物理性能有很高的要求，普通pa6復合材料無法滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種pa6復合材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的普通pa6復合材料的應用領域受到限制的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種pa6復合材料，按重量份由以下組分組成：

其中ppta纖維是經(jīng)過堿處理后的ppta纖維。

所述ppta纖維的堿處理，具體由如下步聚：

(1)常溫狀態(tài)下將ppta纖維用去離子水洗滌3-5h，以除去ppta纖維表面上的一些雜質(zhì)；

(2)常溫狀態(tài)下將步聚(1)中洗滌后的ppta纖維抽濾去水后放入naoh水溶液中，反應2-4h；

(3)將步聚(2)經(jīng)過naoh處理后的ppta纖維用60-80℃的去離子水洗滌；

(4)待ppta纖維冷卻至常溫后放入冰醋酸溶液中，將ph值調(diào)至中性，抽濾干燥后既得堿處理后的ppta纖維。

所述naoh水溶液濃度為0.2-0.6mol/l；所述冰醋酸溶液濃度為0.8-1.0mol/l。

所述相容劑為sebs-g-mah。

所述納米azo的粒徑為30-40nm。

所述抗氧劑為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或幾種的混合。

上述任一種pa6復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取80份-100份的pa6、10份-16份ppta纖維、4份-6份納米azo、0.1份-0.3份sebs-g-mah、0.1份-0.5份抗氧劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到pa6復合材料。

所述步驟(2)具體為：

將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，其中，所述雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區(qū)，一區(qū)溫度200～220℃，二區(qū)溫度240～260℃，三區(qū)溫度240～260℃，四區(qū)溫度240～260℃，五區(qū)溫度240～260℃，六區(qū)溫度240～260℃，機頭溫度240～260℃,螺桿轉(zhuǎn)速200～280r/min。

本發(fā)明的有益效果是：

1、經(jīng)過堿處理后的ppta表面極性鍵增多，有利于提高ppta與pa6之間的相容性。

2、sebs-g-mah的加入進一步提高了ppta與pa6之間的相容性。

3、ppta纖維的作用主要有以下幾點：1)ppta纖維本身具有一定的阻燃性，它的加入提升了pa6復合材料的阻燃性能。2)ppta纖維的加入提升了pa6復合材料的物理性能。

4、納米azo(氧化鋅鋁)的加入提升了pa6材料的抗靜電性能。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

本申請的各實施例中所用的原料如下：

pa6(型號cm1017)，日本東麗；ppta纖維(型號kevlar)，美國杜邦；sebs-g-mah，蘇州亞賽塑化有限公司；納米azo，杭州萬景新材料有限公司；抗氧劑(型號irganox168、irganox1010、irganox1330)，瑞士汽巴精化。

本申請各實施例所用的測試儀器如下：

zsk30型雙螺桿擠出機，德國w&p公司；jl-1000型拉力試驗機，廣州市廣才實驗儀器公司生產(chǎn)；htl900-t-5b型注射成型機，海太塑料機械有限公司生產(chǎn)；xcj-500型沖擊測試機，承德試驗機廠生產(chǎn)；qt-1196型拉伸測試儀，東莞市高泰檢測儀器有限公司；qd-gjs-b12k型高速攪拌機，北京恒奧德儀器儀表有限公司。

本申請?zhí)峁┮环Npa6復合材料，按重量份由以下組分組成：

其中ppta纖維是經(jīng)過堿處理后的ppta纖維。

ppta纖維的堿處理，具體由如下步聚：

(1)常溫狀態(tài)下將ppta纖維用去離子水洗滌3-5h，以除去ppta纖維表面上的一些雜質(zhì)；

(2)常溫狀態(tài)下將步聚(1)中洗滌后的ppta纖維抽濾去水后放入濃度為0.2-0.6mol/l的naoh水溶液中，反應2-4h；

(3)將步聚(2)經(jīng)過naoh處理后的ppta纖維用60-80℃的去離子水洗滌3-5次；

(4)待ppta纖維冷卻至常溫后放入濃度為0.8-1.0mol/l的冰醋酸溶液中，將ph值調(diào)至中性，抽濾干燥后既得堿處理后的ppta纖維。

相容劑為sebs-g-mah。

納米azo的粒徑為30-40nm。

抗氧劑為巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯(簡稱irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡稱irganox1010)或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯(簡稱irganox1330)中的一種或幾種的混合。

上述任一種pa6復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取80份-100份的pa6、10份-16份ppta纖維、4份-6份納米azo、0.1份-0.3份sebs-g-mah、0.1份-0.5份抗氧劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到pa6復合材料。

步驟(2)具體為：

將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，其中，雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區(qū)，一區(qū)溫度200～220℃，二區(qū)溫度240～260℃，三區(qū)溫度240～260℃，四區(qū)溫度240～260℃，五區(qū)溫度240～260℃，六區(qū)溫度240～260℃，機頭溫度240～260℃,螺桿轉(zhuǎn)速200～280r/min。

實施例1

(1)稱取80份pa6、10份ppta纖維、4份納米azo、0.1份sebs-g-mah、0.1份irganox1010混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到pa6復合材料p1。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度200℃，二區(qū)溫度240℃，三區(qū)溫度240℃，四區(qū)溫度240℃，五區(qū)溫度240℃，六區(qū)溫度240℃，機頭溫度240℃；螺桿轉(zhuǎn)速200r/min。

實施例2

(1)稱取100份pa6、16份ppta纖維、6份納米azo、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330、0.2份irganox168混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到pa6復合材料p2。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度260℃，三區(qū)溫度260℃，四區(qū)溫度260℃，五區(qū)溫度260℃，六區(qū)溫度260℃，機頭溫度260℃；螺桿轉(zhuǎn)速280r/min。

實施例3

(1)稱取90份pa6、13份ppta纖維、5份納米azo、0.2份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox168混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到pa6復合材料p3。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度210℃，二區(qū)溫度250℃，三區(qū)溫度250℃，四區(qū)溫度250℃，五區(qū)溫度250℃，六區(qū)溫度250℃，機頭溫度250℃；螺桿轉(zhuǎn)速240r/min。

實施例4

(1)稱取95份pa6、15份ppta纖維、4份納米azo、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.1份irganox1330混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到pa6復合材料p4。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度255℃，三區(qū)溫度255℃，四區(qū)溫度255℃，五區(qū)溫度255℃，六區(qū)溫度255℃，機頭溫度255℃；螺桿轉(zhuǎn)速245r/min。

實施例5

(1)稱取85份pa6、12份ppta纖維、5份納米azo、0.2份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到pa6復合材料p5。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度245℃，三區(qū)溫度245℃，四區(qū)溫度245℃，五區(qū)溫度245℃，六區(qū)溫度245℃，機頭溫度245℃；螺桿轉(zhuǎn)速265r/min。

對比例1

(1)稱取85份pa6、0.2份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到pa6復合材料d1。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度245℃，三區(qū)溫度245℃，四區(qū)溫度245℃，五區(qū)溫度245℃，六區(qū)溫度245℃，機頭溫度245℃；螺桿轉(zhuǎn)速265r/min。

性能測試：

將上述實施例1-5及對比例1制備的pa6復合材料用注塑機制成樣條測試，測試數(shù)據(jù)如下表：

從上表可以看出，從表中還可以看出實施例1-5的阻燃性能、抗靜電性能和物理性能都要好于對比例1，極大的擴展了pa6復合材料的應用領域，具有非常重要的意義。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變形，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。