本发明专利技术提供一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料及其制备方法，旨在解决克服PA6和TPU结合强度差的难题，通过PP树脂中添加ShoreA 60以上的TPU，相容剂和热稳定剂；PA6树脂加入尼龙专用的增粘剂，进行固相增粘，加入抗氧剂、润滑剂等小料，侧向喂入短切玻纤，使PP成分浮于材料颗粒的表面，在实现和TPU的粘结力同时也实现材料的轻量化。
A Modified PA6 Material with High Flow for Two-color Injection Molding and Its Preparation Method
The invention provides a high flow PA6 modified material for two-color injection moulding and a preparation method, aiming at solving the problem of poor bonding strength between PA6 and TPU. TPU, compatibilizer and heat stabilizer over ShoreA 60 are added to PP resin; PA6 resin is added with nylon special tackifier, solid phase tackifier, antioxidant, lubricant and other small materials, and short glass fiber is fed laterally to make P The P component floats on the surface of the material particles, realizing the bonding force with TPU as well as the lightweight of the material.
【技术实现步骤摘要】
一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料PA6生产
，具体涉及一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料及其制备方法。
技术介绍
PA6又名尼龙6、聚酰胺6，是半透明或不透明乳白色粒子，具有高强度、弹性好、耐磨耐化学、腐蚀性等优点，缺点是和TPU的结合强度不够，尤其在高、低温循环使用的情况下，PA6和TPU材料容易脱离；如果结合面没有结构，在常温状态下拉拔，PA6不能保证和TPU的粘合力，更不会满足软胶在PA6材料面无结构的情况下，胶体残留50%的原始面积。在主基料PA6中加入的高流动PP，PP的机械性能相比PA6差，但是PP具有良好的耐水、耐油，和TPU的结合性能好,PP的密度相比PA6轻0.25g/cm3,因此PA6/PP合金可以解决纯PA6改性材料的轻量化，变形和包胶性能综合难点，包覆的软胶TPU，名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，耐磨、耐油、弹性好，无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求。PA6和TPU结合的双色注塑件在汽车装备、医疗器械和高铁领域中具有广泛的用途，如汽车类的大灯、挡水板、电子设备和扰流板等，医疗器械的控制手柄、控制器外壳等，高铁的通信控制外壳和通话手柄。我国在复合改性造粒挤出件制造方面起步较晚，在研究开发的深度和工程应用方面的经验尚缺。在保证高机械性能的条件下，又需要满足二次包胶并满足拉拔力要求的PA6改性材料，目前国内尚没有企业可以生产本项目产品，国外有美国杜邦、德国巴斯夫和日本宝理，用户主要依赖进口，国产化也势在必行。PA6和PP共同挤出时，主基料PA6的熔点比PP高，合金材料需要达到PA6熔点下挤出，PP在高温下会有性能衰减，PA6材料在注塑时，如果PA6材料浮到制品表面，则容易出现PA/PP合金材料和二次注塑的TPU结合不牢固的风险，即常温下拉拔，PA6硬料和TPU软料的胶体残留面积≤30%的原始接触面积。
技术实现思路
本专利技术提供一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料及其制备方法，旨在解决克服PA6和TPU结合强度差的难题，通过PP树脂中添加ShoreA60以上的TPU，相容剂和热稳定剂；PA6树脂加入尼龙专用的增粘剂，进行固相增粘，加入抗氧剂、润滑剂等小料，侧向喂入短切玻纤，使PP成分浮于材料颗粒的表面，在实现和TPU的粘结力同时也实现材料的轻量化。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料，其特征在于：其原料包括：固相增粘后的PA6树脂组分，PP树脂，TPU弹性体，短切玻纤，相容剂，热稳定剂，抗氧剂，润滑剂；所述TPU弹性体硬度为ShoreA60以上的弹性体，所述增粘PA6树脂的特性粘度≥3.10dl/g；所述增粘后PA6树脂组分，PP树脂，TPU弹性体的质量比为40-50:20-30:1。进一步地，所述PP树脂溶体流动速率是30-40g/10min（测试条件230±0.5℃；2.16Kg）。进一步地，所述TPU弹性体为ShoreA75的TPU弹性体。进一步地，所述所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺，所述相容剂是国产GPM200系列，由马来酸酐接枝改性聚丙烯制得，所述热稳定剂使用N,N’-1,6-亚己基-二系列，所述抗氧剂采用亚磷酸酯抗氧剂。进一步地，所述短切玻纤的直径为10-12μm，长度为3-6mm。一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）PA6树脂加入1%尼龙专用增粘剂，同时使用酯类催化剂采用惰性气体制造法进行固相增粘从原来粘度2.85dl/g改善到粘度3.10dl/g以上，使用固相增粘独立工序得到固相增粘后的PA6树脂组分；（2）采用两步加料法将原料置于双螺杆挤出机，先加入固相增粘后的的PA6树脂组分，PP树脂，TPU弹性体，相容剂，热稳定剂，抗氧剂，润滑剂，然后短切玻纤通过侧向喂料，短切玻纤加入时双螺杆挤出机中熔融聚合物的温度为220～240℃，经过挤出，冷却、干燥、切粒、振动、筛选、储存、包装得到原料。进一步地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为450～500r/min，螺杆长径比为36：1。进一步地，所述尼龙专用增粘剂是氨基硅烷。进一步地，所述双螺杆挤出机的模头处安装吹气式除杂质装置，所述吹气式除杂质装置为直径6mm的铝管，所述铝管每距离1cm制作一个直径为1mm气孔，分上下二排，气孔的角度可调节，通过高压气体对模头孔位处进行冷却，使材料挤出的模口残留物不会形成堆积。1)PP树脂中添加ShoreA60以上少量的TPU，并添加相容剂和热稳定剂，相容剂保证了PP树脂和TPU的结合，PP的熔点160-180℃，PA6的熔点是210-230℃，而添加的热稳定剂，起到提高PP材料耐温性的功能，在后续和PA6共同熔融挤出时，有效地阻止、减少甚至基本停止PP材料的降解，最大程度保持PP的材质特性。2)PA6树脂加入尼龙专用增粘剂进行预处理，同时使用酯类催化剂采用惰性气体制造法进行固相增粘，增粘剂保证后期PA6和玻纤纤维的结合强度，而固相增粘可以使得尼龙粘度提高，机械性能明显提升，采用惰性气体的阻断方式可以快速提高PA6的粘度。固相增粘后的PA6组分和其他组分复配，寻找适合制造此合金材料的粘度。3)在挤出机的模头处安装吹气式除杂质装置，PA6和PP合金在挤出时，在模头处形成玻纤残留物，混到成品中会导致产品质量不稳定的风险，也增加了人员检查的时间，吹气式除杂质装置可以把玻纤残留物去除，在直径6mm的铝管上每距离1cm制作一个直径为1mm气孔，分上下二排，气孔的角度可调节，通过高压气体对模头孔位处进行冷却，使挤出模扣的残留物不会形成堆积。4）PA6、专用增粘剂使用酯类催化剂固相增粘后，PA6机械性能增加，合金材料机械性能提升，PA6粘度增加，使得PA6在注塑过程中流动性比PP稍慢，PA6被包裹在里面，PP和TPU材料可以快速包覆到产品表面，可以满足和TPU二次注塑后的拉拔力要求，在接触面无结构的情况下，软硬胶拉拔后，在胶体残留面积会高于原始面积的50%，而固相增粘提升的机械性能，弥补了添加PP材料后，机械性能的衰减，使合金材料在机械性能方面没有明显的衰退。PA6树脂的特性粘度为2.85dl/g，专用增粘剂使用氨基硅烷，催化剂为酯类催化剂，固相增粘从原来粘度2.85dl/g改善到粘度3.15dl/g，PP树脂溶体流动速率是30-40g/10min（230±0.5℃；2.16Kg），优选高流动的国产PP树脂。优选的技术方案为，对PA6树脂、专用增粘剂进行固相增粘，使用酯类催化剂和惰性气体制造法，酯类催化剂可以使PA6树脂在短时间内发生化学反应，使其反应速度更快，防止材料性能的衰减，反应后期则为缩聚物的水分子排出速度，使用高纯度的氮气进行排水处理，使材料在真空状态下快速增粘。优选的技术方案为，所述ShoreA75硬度的TPU，是一种热塑性聚氨酯弹性体橡胶，耐磨、耐油，透明，弹性好，可加热塑化，化学结构上没有或很少交联，其分子基本是线性的，然而却存在一定的物理交联，相容剂GPM200系列可以促使PP和TPU结合在一体，进而得到稳定的共混物，热稳定剂（N,N’-1,6-亚己基-二）可以使共混物在和PA6相容的过程中，PP和TPU在高温状态下的性能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料，其特征在于：其原料包括：固相增粘后的PA6树脂组分，PP树脂，TPU弹性体，短切玻纤，相容剂，热稳定剂，抗氧剂，润滑剂；所述TPU弹性体硬度为ShoreA 60以上的弹性体，所述增粘PA6树脂的特性粘度≥3.10dl/g；所述增粘后PA6树脂组分，PP树脂，TPU弹性体的质量比为40‑50:20‑30:1。
【技术特征摘要】
1.一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料，其特征在于：其原料包括：固相增粘后的PA6树脂组分，PP树脂，TPU弹性体，短切玻纤，相容剂，热稳定剂，抗氧剂，润滑剂；所述TPU弹性体硬度为ShoreA60以上的弹性体，所述增粘PA6树脂的特性粘度≥3.10dl/g；所述增粘后PA6树脂组分，PP树脂，TPU弹性体的质量比为40-50:20-30:1。2.根据权利要求1所述的高流动可用于双色注塑PA6改性材料，其特征在于：所述PP树脂溶体流动速率是30-40g/10min，测试条件230±0.5℃，2.16Kg。3.根据权利要求1所述的高流动可用于双色注塑PA6改性材料，其特征在于：所述TPU弹性体为ShoreA75的TPU弹性体。4.根据权利要求1所述的高流动可用于双色注塑PA6改性材料，其特征在于：所述所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺，所述相容剂是国产GPM200系列，由马来酸酐接枝改性聚丙烯制得，所述热稳定剂使用N,N’-1,6-亚己基-二系列，所述抗氧剂采用亚磷酸酯抗氧剂。5.根据权利要求1所述的高流动可用于双色注塑PA6改性材料，其特征在于：所述短切玻纤的直径为10-12μm，长度为3-6mm。6.一种高流动可用于双色注塑PA6改性材料的制备方法，其特征在于包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵峻雷，陈凯，赵嵩，虞晓洋，
申请(专利权)人：江阴市龙山合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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