一種低表面能、低硬度pa66及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低表面能、低硬度PA66及其制備方法，其是由聚己二酸己二胺、填充改性物、紅磷阻燃劑、無(wú)機(jī)鹽、硅酮母粒、增韌劑經(jīng)混合、擠出制成。本發(fā)明將硅酮母粒引入到PA66體系中，能夠很好的降低PA66材料的表面能，提高材料的抗粘錫性，擴(kuò)大了PA66材料在電子電器工程塑料制件方面的應(yīng)用；加入無(wú)機(jī)鹽，影響了尼龍6的結(jié)晶形態(tài)，從而降低其結(jié)晶度，即而降低尼龍6復(fù)合材料的硬度，使其具有優(yōu)良耐低溫和沖擊性能；同時(shí)本發(fā)明的生產(chǎn)成本較低，能夠滿足市場(chǎng)需求。
【專利說(shuō)明】
_種低表面能、低硬度PA66及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種低表面能、低硬度PA66及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酰胺(PA)，俗稱尼龍，是工程塑料中歷史最悠久、綜合性能較優(yōu)異、產(chǎn)量最大、應(yīng) 用最廣泛的非金屬材料，其具有耐磨損、抗沖擊、耐疲勞、耐油、耐腐蝕和使用溫度范圍廣等 優(yōu)點(diǎn)。PA的品種繁多，其中PA6和PA66占主導(dǎo)地位。PA66在電子電器工程塑料制件上應(yīng)用較 廣，如電腦內(nèi)的接插件等。但諸如電腦內(nèi)接插件需要與熔融焊錫接觸，由于PA66由于極性較 大，其表面能較高，而熔融焊錫的表面積大，從而導(dǎo)致熔融焊錫能輕易粘接至PA66制件表 面，這極大地影響了制件的后續(xù)加工和裝配。所以通過(guò)降低PA66材料表面能，能夠很好地解 決PA66制件表面粘錫問(wèn)題。
[0003] 另外，PA66可通過(guò)添加增強(qiáng)劑、填充劑、阻燃劑、增韌劑或與其他塑料共混而形成 改性合金材料，而提高材料的性能。其中尼龍材料所用的增韌劑乙烯-辛稀共聚物與尼龍材 料的相容性不好，單獨(dú)使用低邵氏硬度A硬度的乙烯-辛稀共聚物，不能有效的降低尼龍材 料的邵氏硬度D硬度;將乙烯-辛稀共聚物與馬來(lái)酸酐在擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝所得的馬來(lái) 酸酐接枝乙烯-辛稀共聚物有較好地增韌效果，使得增韌后材料的沖擊強(qiáng)度很高，且其邵氏 硬度D硬度也較沒(méi)有增韌前降低很多。但馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛稀共聚物的生產(chǎn)因受加工條 件限制，不能使用邵氏硬度A硬度過(guò)低的乙烯-辛稀共聚物作為基體。這使得PA66在有極低 邵氏硬度D硬度要求的領(lǐng)域使用而受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種低表面能聚酰胺66 工程塑料及其制備方法，達(dá)到降低聚酰胺66的表面能，提高其抗粘錫性，擴(kuò)大PA66在電子電 器工程塑料制件方面的應(yīng)用 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種低表面能、低硬度PA66，其特征在于：由以下組分按重量份制備而成： 聚己二酸己二胺 30-90份 填充改性物 0-40份 紅磷阻燃劑 10-30份 無(wú)機(jī)鹽 2-5份 娃酮母粒 1-5份 增韌劑 25-45份。
[0005] 進(jìn)一步方案，所述的填充改性物為玻璃纖維、滑石粉、硅灰石、云母粉中的至少一 種。
[0006] 所述的增韌劑為馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛稀共聚物，其中乙烯-辛稀共聚物的邵氏硬 度A硬度為50-65、馬來(lái)酸酐的接枝率為0.5-1.5%。
[0007] 所述的無(wú)機(jī)鹽為氯化鉀、氯化鋰或氯化鈣。
[0008] 所述的硅酮母粒是由聚硅氧烷與包覆載體共混而成，所述包覆載體為乙烯-醋酸 乙烯共聚物或聚乙烯，所述包覆載體質(zhì)量百分比含量為20-50%。
[0009] 所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯的分子量范圍為30-40萬(wàn)。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備上述低表面能、低硬度PA66的方法，包括以 下步驟： (1) 按重量配比稱取聚己二酸己二胺、填充改性物、紅磷阻燃劑、無(wú)機(jī)鹽、增韌劑、硅酮 母粒，在高速混合機(jī)中混合均勾； (2) 將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66，所述雙螺桿擠出機(jī)的溫度為220-280°C。
[0011] 本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果： 1、 本發(fā)明將硅酮母粒引入到PA66體系中，能夠很好的降低PA66材料的表面能，提高材 料的抗粘錫性，擴(kuò)大了 PA66材料在電子電器工程塑料制件方面的應(yīng)用； 2、 硅酮母粒是由聚硅氧烷通過(guò)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)共混制成母 粒，提高PA66與其他助劑之間的相容性。
[0012] 3、本發(fā)明采用娃酮母粒來(lái)改性PA66,由于娃酮母粒相對(duì)于目前用而言價(jià)格低，目 前市面上常用含氟聚合物（聚四氟乙烯)或含硅兩親性物質(zhì)降低PA66的表面能，其價(jià)格較 高，例如AX3800價(jià)格在280000元/噸，而本發(fā)明中所有用的硅酮母粒價(jià)格在80000元/噸，價(jià) 格上硅酮母粒較聚四氟乙烯便宜很多，所以本發(fā)明的生產(chǎn)成本較低，能夠滿足市場(chǎng)需求。
[0013] 4、本發(fā)明中在配方中加入無(wú)機(jī)鹽，影響了尼龍6的結(jié)晶形態(tài)，從而降低其結(jié)晶度， 即而降低尼龍6復(fù)合材料的硬度，從而降低材料模量，使其具有很好的柔韌性，并具有良好 的低溫沖擊性能。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015] 下面各實(shí)施例中的增韌劑為馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛稀共聚物，其中乙烯-辛稀共聚 物的邵氏硬度A硬度為50-65、馬來(lái)酸酐的接枝率為0.5-1.5%。
[0016] 實(shí)施例1 (1) 按重量配比稱取聚己二酸己二胺87份，紅磷阻燃劑10份，氯化鉀2份，增韌劑25份， 質(zhì)量百分比為20%的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)為載體的硅酮母粒1份，在高速混合機(jī)中混 合均勻； (2) 將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66,所述雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為220-280°C。
[0017] 實(shí)施例2 (1)按重量配比稱取聚己二酸己二胺59份，滑石粉25份，紅磷阻燃劑10份，氯化鋰5份， 增韌劑25份，質(zhì)量百分比為30%的聚乙烯(PE)為載體的硅酮母粒2份，在高速混合機(jī)中混合 均勻； (2)將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66,所述雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為220-280°C。
[0018] 實(shí)施例3 (1) 按重量配比稱取聚己二酸己二胺45份，硅灰石35份，紅磷阻燃劑20份，氯化鉀2份， 增韌劑45份，，質(zhì)量百分比為40%的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)為載體的硅酮母粒3份，在高 速混合機(jī)中混合均勻； (2) 將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66,所述雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為220-280°C。
[0019] 實(shí)施例4 (1) 按重量配比稱取聚己二酸己二胺30份，云母粉40份，紅磷阻燃劑30份，氯化鈣3份， 增韌劑35份，質(zhì)量百分比為45%的聚乙烯(PE)為載體的硅酮母粒4份，在高速混合機(jī)中混合 均勻； (2) 將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66,所述雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為220-280°C。
[0020] 實(shí)施例5 (1) 按重量配比稱取聚己二酸己二胺70份，紅磷阻燃劑30份，氯化鉀2份，增韌劑40份， 質(zhì)量百分比為50%的聚乙烯(PE)為載體的硅酮母粒5份，在高速混合機(jī)中混合均勻； (2) 將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66,所述雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為220-280°C。
[0021] 對(duì)比例1 (1) 按重量配比稱取聚己二酸己二胺70份，紅磷阻燃劑30份，增韌劑40份，在高速混合 機(jī)中混合均勻； (2) 將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66,所述雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為220-280°C。
[0022] 對(duì)比例2 (1) 按重量配比稱取聚己二酸己二胺70份，紅磷阻燃劑30份，增韌劑40份，AX8900 5份 在高速混合機(jī)中混合均勻； (2) 將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66,所述雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為220-280°C。
[0023] 將上述實(shí)施例1 一 5與對(duì)比例中制得的PA66村料在120°C下鼓風(fēng)干燥5小時(shí)，由注塑機(jī)制 成樣條，按GB/T 2918進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，然后按GB/T14216測(cè)試各樣條的濕潤(rùn)張力，具體數(shù)據(jù)如 下表1所示：

從上表數(shù)據(jù)可看出：隨著硅酮母粒含量的提高，聚酰胺66工程塑料的濕潤(rùn)張力逐漸降 低，表明材料的表面能隨著硅酮母粒的增加而降低。比較實(shí)施例5與對(duì)比例1，實(shí)施例5制備 的材料的濕潤(rùn)張力較對(duì)比例1有明顯較低；同時(shí)采用了低成本的硅酮母粒，材料價(jià)格較對(duì)比 例2有明顯降低。
[0024]將實(shí)施例1-4與對(duì)比例1制備的材料采用ASTM標(biāo)準(zhǔn)注塑，測(cè)試試樣，使用塑料注塑 機(jī)在230-270°C下注塑成型。其機(jī)械性能如下表2所示：
備注:表中5.4J NB是表示用5.4J大擺錘對(duì)制備的低硬度尼龍6組合物進(jìn)行簡(jiǎn)支梁缺口 沖擊強(qiáng)度測(cè)試而沒(méi)有發(fā)生斷裂，故沒(méi)有具體讀數(shù)。
[0025] 從以上表1中的實(shí)施例1 -4與對(duì)比例1的比較可以看出，本發(fā)明在材料中添加了無(wú) 機(jī)鹽的材料，使得材料的邵氏硬度D硬度明顯得到降低。所以本發(fā)明制得的尼龍6組合物具 有極低的邵氏硬度D硬度和耐沖擊性能。
[0026] 上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā) 明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的 一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施 例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低表面能、低硬度PA66，其特征在于：由以下組分按重量份制備而成： 聚己二酸己二胺 30-90份 填充改性物 0-40份 紅磷阻燃劑 10-30份 無(wú)機(jī)鹽 2-5份 娃酮母粒 1-5份 增韌劑 25-45份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低表面能、低硬度PA66，其特征在于:所述的填充改性物 為玻璃纖維、滑石粉、硅灰石、云母粉中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低表面能、低硬度PA66,其特征在于:所述的增韌劑為馬 來(lái)酸酐接枝乙烯-辛稀共聚物，其中乙烯-辛稀共聚物的邵氏硬度A硬度為50-65、馬來(lái)酸酐 的接枝率為0.5-1.5%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低表面能、低硬度PA66,其特征在于:所述的無(wú)機(jī)鹽為氯 化鉀、氯化鋰或氯化鈣。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低表面能、低硬度PA66，其特征在于:所述的硅酮母粒是 由聚硅氧烷與包覆載體共混而成，所述包覆載體為乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯，所述包 覆載體質(zhì)量百分比含量為20-50%。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低表面能、低硬度PA66，其特征在于:所述的乙烯-醋酸乙 稀共聚物、聚乙稀的分子量范圍為3CK40萬(wàn)。7. -種制備如權(quán)利要求1所述的低表面能、低硬度PA66的方法，其特征在于:包括以下 步驟： (1) 按重量配比稱取聚己二酸己二胺、填充改性物、紅磷阻燃劑、無(wú)機(jī)鹽、增韌劑、硅酮 母粒，在高速混合機(jī)中混合均勾； (2) 將（1)中混合均勻的物料于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒制得低表面能、低硬度 PA66，所述雙螺桿擠出機(jī)的溫度為220-280°C。
【文檔編號(hào)】C08K3/02GK105885403SQ201610338341
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月22日
【發(fā)明人】王剛
【申請(qǐng)人】王剛