一种耐黄变尼龙复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐黄变尼龙复合材料及其制备方法，制备时通过主喂料加入20

【技术实现步骤摘要】
一种耐黄变尼龙复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料加工
，具体涉及一种耐黄变尼龙复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺，俗称尼龙，英文名称为Polyamide，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。聚酰胺可由内酰胺开环聚合制得，也可由二元胺与二元酸缩聚得到。最初用于制造纤维的原料，后来由于其良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，极大提高了树脂本身的性能，广泛应用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等领域。聚酰胺的品种繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近几年开发的半芳香族尼龙和特种尼龙等新品种，是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。
[0003]聚酰胺中的酰胺键赋予了尼龙优异的力学性能，同时在加工和使用过程中，酰胺键由于受热、紫外线、氧及大气中的湿气等因素影响导致老化分解，颜色逐渐变黄。此时如果产品配方整体显碱性，则泛黄更为明显。由于尼龙产品是由内酰胺或二元酸与二元胺聚合得到，反应完成后，分子链末端仍带有未反应的氨基和羧基，虽然在聚合过程中会采取封端措施，但由于封端剂含量低，无法封住聚酰胺分子链上所有的氨基和羧基，此时的氨基以及聚酰胺在后期加工改性过程中分子链断裂产生的新的氨基会进一步加重聚酰胺的黄变效应，影响其在浅色应用场合，如LED灯支架等领域的使用。
[0004]常规的解决方法是加入各种受阻酚、受阻胺以及磷酸类抗氧剂和热稳定剂抑制酰胺分子链的断裂以及副反应的发生。但是这些小分子助剂是通过自身首先氧化分解起到保护聚酰胺基体的作用，随着加工次数和使用周期的增加，这种保护作用越来越弱甚至消失。而且在后期加工和使用过程中这些小分子助剂会缓慢析出，影响制件外观。此外这种添加剂的价格通常是聚酰胺基体的数倍，大剂量的添加无疑会增加生产成本，降低最终产品的市场竞争力。更为重要的是，添加热稳定剂只能防止分子链断裂产生新的氨基和羧基，对于树脂中原有的端基并不能予以减少或消除。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种耐黄变尼龙复合材料及其制备方法，解决了上述
技术介绍
中黄变效应的问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种耐黄变尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)按质量份将20-98份干燥的尼龙树脂、0.2-10份有机溶剂、0-40份填料、0.05-0.4份抗氧剂、0.1-0.8份润滑剂混合均匀，得到混合物；
[0008](2)将混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入到该双螺杆挤出机中，将0-60份增
强纤维、0.02-10份封端剂从双螺杆挤出机的侧喂料口或液体加料口加入到该双螺杆挤出机中，经过拉条、冷却、切粒和干燥后得到耐黄变尼龙复合材料；
[0009]其中，所述双螺杆挤出机各区的加工温度为260
±
80℃，机头温度为265
±
80℃，所述有机溶剂的沸点高于150℃且低于300℃。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之二是：提供了上述制备方法制备的一种耐黄变尼龙复合材料，按质量份包括如下组分：
[0011][0012][0013]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
[0014]1.本专利技术通过将有机溶剂在主喂料口加入，在不升高加工温度的条件下降低了体系粘度，有助于降低体系在高温下的热分解，从而使得产品具有较好的品质；
[0015]2.本专利技术在加入有机溶剂降低体系粘度后，从侧喂料加入封端剂，有助于封端剂在体系中的均匀分散和活动能力，可以自由与分子链末端基团反应，从而增加末端基团的封端率，解决了现有技术因封端剂含量低、无法封住聚酰胺分子链上所有的氨基和羧基的问题，得到耐热性和热稳定性明显改善的产品；
[0016]3.本专利技术加入的有机溶剂，沸点控制在高于150℃但低于300℃，在双螺杆挤出机的加工温度下，能够实现大量的有机溶剂汽化从体系中排出，有利于带出物料中夹带的空气、避免了物料在高温熔融、共混过程中与氧气长时间接触发生氧化分解变黄，产品颜色较白；
[0017]4.本专利技术采用带真空口的双螺杆挤出机，利用抽真空的方式加速带走有机溶剂及共混体系中存在的少量单体和低聚物，从而减少了最终产品中的单体和低聚物；并且还降低了注塑过程中的瓦斯气含量，避免单体和低聚物对模具的腐蚀、在制件表面析出粘附和对模具排气孔的堵塞、以及由于模具孔堵塞排气不良导致的制件远进胶口端的烧焦现象，最终使得制件具有较好的表面光泽、优异的机械性能和耐热性能；
[0018]5.本专利技术减少了抗氧剂和热稳定剂等小分子助剂的加入量，可以降低生产成本，提高产品的市场竞争力，减少了改性过程中粉末助剂的加入量，改善了车间的生产环境。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，在以下提供的实施例或对比例中，采用如下检测方法：
[0020]端氨基含量测试：用全自动电位滴定仪滴定产品端氨基含量，取0.8g尼龙产品、加50mL间甲酚，在65℃温度下加热搅拌、观察试样完全溶解后，再加入33mL异丙醇，继续搅拌15min，用已标定的高氯酸-乙醇标准溶液滴定端氨基含量。
[0021]端羧基含量测试：用全自动电位滴定仪滴定产品端羧基含量，取0.5g尼龙产品、加
50mL邻甲酚加热回流、观察试样完全溶解后、放冷后迅速加入400uL甲醛溶液，用已标定的KOH-乙醇溶液滴定端羧基含量。
[0022]单体及低聚物含量测试：在300mL锥形瓶中，加入20～30g尼龙产品(110℃真空干燥24h)和200mL蒸馏水，在100℃沸水搅拌24h；将过滤后的滤液和颗粒清洗液(50mL水和50mL异丙醇)进行减压蒸馏，除去溶剂，得到干燥的萃取组分，称量重量，计算可萃取物的含量，计算公式如下：
[0023]计算公式如下：
[0024][0025]式中：
[0026]m
0-聚合物产品的质量，g；
[0027]m
1-萃取组分的质量，g；
[0028]w-尼龙产品中单体和低聚物含量。
[0029]耐黄变测试：将需要测试的尼龙产品在180℃的鼓风烘箱中干燥2h，然后利用黄度指数色差仪测试前后的b值进行比较。
[0030]下述实施例采用如下方法制备：
[0031](1)按表1中的配比将尼龙树脂、有机溶剂、填料(如含有)、抗氧剂、润滑剂混合均匀，得到混合物；
[0032](2)将混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入到该双螺杆挤出机中，将增强纤维(如含有)、封端剂从双螺杆挤出机的侧喂料口或液体加料口加入到该双螺杆挤出机中，经过拉条、冷却、切粒和干燥后得到耐黄变尼龙复合材料；
[0033]其中，在步骤(1)中，干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐黄变尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)按质量份将20-98份干燥的尼龙树脂、0.2-10份有机溶剂、0-40份填料、0.05-0.4份抗氧剂、0.1-0.8份润滑剂混合均匀，得到混合物；(2)将混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入到该双螺杆挤出机中，将0-60份增强纤维、0.02-10份封端剂从双螺杆挤出机的侧喂料口或液体加料口加入到该双螺杆挤出机中，经过拉条、冷却、切粒和干燥后得到耐黄变尼龙复合材料；其中，所述双螺杆挤出机各区的加工温度为260
±
80℃，机头温度为265
±
80℃，所述有机溶剂的沸点高于150℃且低于300℃。2.根据权利要求1所述一种耐黄变尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机为具有加热共混功能且带有真空口的双螺杆挤出机，所述有机溶剂在加工过程中带走共混体系中的氧气、单体和低聚物，并由真空口排出双螺杆挤出机。3.根据权利要求1所述一种耐黄变尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、苯酚、间甲酚、邻甲酚、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷中的至少一种。4.根据权利要求1所述一种耐黄变尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述封端剂用于与尼龙分子链末端...

【专利技术属性】
技术研发人员：严海南，康杰，郭建南，杨剑停，高向东，丘国智，
申请(专利权)人：中仑塑业福建有限公司，
类型：发明
国别省市：