二氧化硅增强ＰＡ６６及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种二氧化硅增强ＰＡ６６及其制备方法，其原料包括按重量计的以下物质：ＰＡ６６７０－８０份、二氧化硅１３－１７份、弹性体４－１５份、偶联剂０．１－０．３份、抗氧剂０．２－０．５份、润滑剂０．５－１份。制备方法如下：（１）将二氧化硅、偶联剂、抗氧剂、润滑剂与ＰＡ６６混合均匀后挤出造粒制得高填充基料，其中ＰＡ６６与二氧化硅的重量比为４５∶５５－６０∶４０，润滑剂用量为ＰＡ６６与二氧化硅和ＰＡ６６总重量的０．５－１％；（２）将上述高填充基料与弹性体、余下的ＰＡ６６和润滑剂混合均匀后挤出造粒。本发明专利技术将刚性、韧性和流动性很好的结合在一起，可用于加工大型塑件，使ＰＡ６６的应用范围进一步扩大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及二氧化硅增强PA66及其制备方法。
技术介绍
尼龙作为第一大工程塑料，具有高强、耐油、耐腐蚀、自润滑等优良特性。常用矿物填 充改性，以提高尼龙的强度和降低材料成本。矿物填充增强尼龙现在已被国内工程塑料厂家 广泛采用，但其缺点是产品表面泛白难以掩盖，注塑件易翘曲，弯曲模量较低，其产品表现 出无刚性、流动性下降的特性。二氧化硅与一般常用的矿物相比，它具有优良的耐磨性、耐 候性、刚性和硬度的特点。因此选用二氧化硅来增强尼龙，可以大幅度提高尼龙的强度、韧 性、流动性、耐老化性、耐冲击性，同时可以降低成本。国内有采用纳米级二氧化硅增强PA66 的研究报道(中国专利200610025763.7)，但是由于纳米二氧化硅由于颗粒细小，比表面积 大，目前各类材料添加量没有超过5%的，否则一是无法添加，二是失去纳米作用，无法在 提高材料强度、刚性和韧性的同时保证很好的流动性，很难加工大型塑件，在代替传统的金 属材料方面如汽车配件、机械部件等同时需要较高强度、刚性、韧性和流动性的领域仍不 能满足要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种二氧化硅增强PA66，在提高材料强度、刚性和韧性的同时保证很好的 流动性。本专利技术还提供了所述二氧化硅增强PA66的制备方法。本专利技术所说的二氧化硅增强PA66复合材料的原料包括(按重量计)PA66 70-80二氧化硅 13-17弹性体 4-15偶联剂 0. 1 0.3抗氧剂 0. 2 0. 5润滑剂 0.5 1 PA66为挤出级切片，可以根据用途选用不同的牌号。二氧化硅为经偶联剂处理的普通沉淀法生产的白碳黑，优选颗粒尺寸为800目 2500目， 所述材料有市售。弹性体、偶联剂、抗氧剂和润滑剂均选自本领域常用的物质，用量为常规用量。其中弹 性体为马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶(简称EPDM)、辛烯乙烯共聚物(简称POE)或线性低密 度聚乙烯(简称LLLDPE);偶联剂优选为Y—氨丙基三乙氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸 酰氧基)钛酸酯中的一种或两种的任意比例的混合物抗氧剂优选为四季戊四醇酯(简称1010)和(2， 4 二叔丁基苯基)亚磷酸三酯(简 称168)重量比为h l的混合物；润滑剂优选为硬脂酸钙或N，N'-亚乙基双硬脂酰胺。所述二氧化硅增强PA66的制备方法如下所示采用二歩法复配处理二氧化硅，(1)将二氧化硅、偶联剂、抗氧剂、润滑剂与真空干燥 后的PA66切片混合均匀后挤出造粒制得二氧化硅高填充基料，其中PA66与二氧化硅的重量比 为45:55-60:40，润滑剂用量为PA66与二氧化硅和PA66总重量的0. 5-1%; (2)将上述高填充 基料与弹性体、余下的PA66和润滑剂混合均匀后挤出造粒。上述挤出工艺为现有技术，在此不再赘述。与现有技术相比，本专利技术的优点在于(1) 采用二步法复配处理二氧化硅，使二氧化硅与PA66基体结合得更好，增强效 果更佳；(2) 与纳米二氧化硅相比，添加量多，粉尘污染少，并使材料成本大大降低，拓宽 了 PA66的应用范围；(3) 解决了一般矿物填充PA66表面容易浮白及注塑件易翘曲的顽疾，使材料尺寸 稳定性提高，外观美观平整；(4) 一般矿物增强PA66韧性较差，而增加韧性后材料流动性急剧下降，很难加工 大型塑件。本专利技术将刚性、韧性和流动性很好的结合，可用于加工大型塑件， 使PA66的应用范围进一步扩大。具体实施例方式以下实施例用以进一步解释本专利技术。所用的PA66为神马工程塑料有限公司牌号FPR27N 工程塑料级切片，二氧化硅为经氨丙基三乙氧基硅烷处理的普通沉淀法生产的白碳黑。4<table>table see original document page 5</column></row><table>取PA66切片15重量份，二氧化硅15重量份，氨丙基三乙氧基硅垸O. l重量份，抗氧剂 1010 0.2重量份和抗氧剂168 0.2重量份，硬脂酸钙0.15重量份，加入高速混合机中搅拌 分散均匀，出料，将其置于双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，得到高填充基料。挤出机工 艺条件为双螺杆挤出机1-2区温度为260°C， 3-4区温度为27(TC， 5-6区温度为265°C， 7-8区温度为26(TC，机头温度为25(TC，螺杆转速为300转/分钟。取第一步所得的高填充基料，与马来酸酐接枝EPDM、余下的PA66切片和硬脂酸钙加入 高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其置于双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒。挤出机工 艺条件为双螺杆挤出机1-2区温度为260°C， 3-4区温度为270°C， 5-6区温度为265°C， 7-8区温度为260。C，机头温度为25(TC，螺杆转速为300转/分钟。实施例2<table>table see original document page 5</column></row><table>取PA66切片11重量份，二氧化硅14重量份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯 0.1重量份，抗氧剂1010 0. 1重量份和抗氧剂168 0. 1重量份，N， N'-亚乙基双硬脂酰胺0. 14 重量份，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其置于双螺杆挤出机中熔融共混挤出造 粒，得到高填充基料。挤出机工艺条件为双螺杆挤出机1-2区温度为27(TC， 3-4区温度为 280°C， 5-6区温度为260°C， 7-8区温度为25(TC，机头温度为250°C，螺杆转速为350转/ 分钟。取第一步所得的高填充基料与马来酸酐接枝LLDPE、余下的PA66切片和N， N'-亚乙基双 硬脂酰胺加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其置于双螺杆挤出机中熔融共混挤出造 粒。挤出机工艺条件为双螺杆挤出机1-2区温度为27(TC， 3-4区温度为280°C， 5-6区温 度为260。C， 7-8区温度为250。C，机头温度为25(TC，螺杆转速为350转/分钟。实施例3<table>table see original document page 6</column></row><table>取PA66切片99重量份，抗氧剂1010 0.2重量份和抗氧剂168 0.2重量份，N，N'-亚乙 基双硬脂酰胺0.5重量份，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其置于双螺杆挤出机 中熔融共混挤出造粒。挤出机工艺条件为双螺杆挤出机1-2区温度为26(TC， 3-4区温度为270°C， 5-6区温度为250°C， 7-8区温度为240°C，机头温度为240°C，螺杆转速为300转/ 分钟。将实施例1-3和对比例所得的粒子在ll(TC鼓风烘箱中干燥6小时，干燥后的粒子在注 塑机上注塑成ASTM标准样条，密度按ASTM792进行，拉伸性能按ASTM D638进行，弯曲性能 按ASTM D790进行，悬臂梁冲击强度按ASTM D256进行，熔融指数按ASTMD1238进行，成型 收縮率按ASTMD955进行。测试结果见表1。由表1可以看出实施例1-3与对比例相比各项性能都有很大的提高。普通填料填充后， 材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化硅增强ＰＡ６６，其特征在于其原料包括按重量计的以下物质：ＰＡ６６７０－８０份二氧化硅１３－１７份弹性体４－１５份偶联剂０．１～０．３份抗氧剂０．２～０．５份润滑剂０．５～１份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，张静志，李志嘉，
申请(专利权)人：南京鸿瑞塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]