一种改性空心玻璃微球、含有改性空心玻璃微球的浇铸尼龙6组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性空心玻璃微球、含有改性空心玻璃微球的浇铸尼龙6组合物及其制备方法。改性空心玻璃微球的制备方法为：将玻璃微球置于反应釜中，加入氨水，常压常温经过一次搅拌后，合釜加压至0.2-0.3MPA，常温下进行二次搅拌后开釜，依次经过过滤、水洗、干燥得到改性空心玻璃微球。本发明专利技术对玻璃微球进行了表面改性处理，使玻璃微球表面富集大量的羟基。这种特殊的玻璃微球加入至尼龙中，能明显提高浇铸尼龙6组合物的强度、冲击性能。本发明专利技术制得的浇铸尼龙6组合物制件具有低密度，质量轻，力学性能优异等特点。学性能优异等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种改性空心玻璃微球、含有改性空心玻璃微球的浇铸尼龙6组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子复合材料领域，具体涉及一种改性空心玻璃微球、含有改性空心玻璃微球的浇铸尼龙6组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]空心玻璃微球是一种尺寸微小的空心玻璃球体，属无机非金属材料。典型粒径范围10-180微米，堆积密度0.1-0.25克/立方厘米,具有质轻、低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点,是2008年来发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型轻质材料。颜色纯白。可广泛用于任何对外观颜色有要求的制品中。
[0003]空心玻璃微球比重轻体积大，密度约是传统填充料微粒密度的十几分之一，填充后可大大减轻产品的基重，替代及节省更多的生产用树脂，降低产品成本。具有有机改性(亲油性)表面。由于空心玻璃微球是微小圆球，在液体树脂中要比片状、针状或不规则形状的填料更具有较好的流动性，所以充模性能优异。更重要的是这种小微球是各向同性的，因此不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病，保证了产品的尺寸稳定，不会翘曲。
[0004]空心玻璃微球的内部是稀薄的气体，所以它具有隔音、隔热的特性，是做为各种保温、隔音产品的极佳填充剂。空心玻璃微球的隔热特性还可用于保护产品经受急热和急冷条件之间交替变化而引起的热冲击。较高的比电阻，极低的吸水率使其可广泛用于加工生产电缆绝缘材料。
[0005]球体的玻璃微球微粒决定了其有最小的比表面积及低吸油率，使用过程中可大大减少树脂的用量，即使在高添加量的前提下粘度也不会增大很多，大大改善了生产操作条件，可使生产效率提高10％～20％。
[0006]现有技术中，玻璃微球应用于浇铸尼龙6(己内酰胺)组合物中时，能够降低组合物的密度，提高组合物的强度、抗冲击性能。玻璃微球与浇铸尼龙6界面结合能力差，相容性不好，一般添加常用的偶联剂KH550、KH570来提高界面的结合力，然而，这些偶联剂提高微球填充己内酰胺组合物的强度、抗冲击性能有限，限制了其进一步的应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种改性空心玻璃微球、含有改性空心玻璃微球的浇铸尼龙6组合物及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0009]一种改性空心玻璃微球，由以下方法制备而成：将玻璃微球置于反应釜中，加入氨水，常压常温经过一次搅拌后，合釜加压至0.2-0.3MPA，常温下进行二次搅拌后开釜，依次经过过滤、水洗、干燥得到改性空心玻璃微球。
[0010]进一步方案，所述玻璃微球与氨水的重量比为1:5；所述氨水的质量浓度为25-28％。
[0011]进一步方案，所述玻璃微球为中空结构，壁厚为0.08～0.25g/cm3，粒径为10～150微米。
[0012]进一步方案，所述一次搅拌的搅拌速度为100-150转/分钟，搅拌时间为5-10分钟；所述二次搅拌的搅拌速度为60-100转/分钟，搅拌时间为10-20分钟。
[0013]本专利技术的另一个目的是提供一种含有上述所述的改性空心玻璃微球的浇铸尼龙6组合物，由以下组分按重量份制备而成：
[0014][0015]进一步方案，所述活化剂为甲苯二异氰酸酯。
[0016]本专利技术的第三个目的是提供上述所述的浇铸尼龙6组合物的制备方法，包括以下步骤：按配比将己内酰胺、改性空心玻璃微球加入反应釜中，升温至100-120℃，合釜负压除水5-10min，搅拌速度为60-100转/分钟；开釜按比例加入氢氧化钠、活化剂，抗氧剂1098、抗氧剂168搅拌均匀后浇铸至模具中，模具升温至170-190℃，固化时间维持20-30分钟，制备得到浇铸尼龙6组合物。
[0017]与现有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
[0018](1)本专利技术利用氨水在加压条件下对玻璃微球进行表面改性处理，其中加压条件是因为溶于氨水中的氨气具有一定的挥发性，在加压条件下可以降低氨气的挥发，使氨水中氨气保持在一定的浓度范围内，从而保证氨水对玻璃微珠的作用，达到充分反应的目的。本专利技术通过对玻璃微球进行表面改性处理，使玻璃微球表面富集大量的羟基，含有羟基的玻璃微球加入至尼龙中时，羟基会参与聚合，使玻璃微球与尼龙6以大分子链键合，从而显著提高浇铸尼龙6组合物的强度、冲击性能。
[0019](2)本专利技术由于使用了改性空心玻璃微球，使制得的浇铸尼龙6组合物制件具有低密度，质量轻，力学性能优异等特点。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]本实施例中所用试剂的型号以及供应商如下：
[0022]己内酰胺采购自德国巴斯夫公司，工业级；
[0023]氢氧化钠采购自廊坊鹏彩精细化工有限公司，分析纯；
[0024]氨水浓度25-28％，采购自天津科密欧化学试剂有限公司，分析纯；
[0025]玻璃微球采购自美国3M公司，牌号IM30K；
[0026]活化剂为甲苯二异氰酸酯，市购可得。
[0027]上述试剂只是为了说明本专利技术实验时所采用的试剂来源和成分，以便充分公开，并不表示采用其他同类试剂或其他供应商提供的试剂就不能实现本专利技术。
[0028]实施例1
[0029]制备改性空心玻璃微球：将100重量份的玻璃微球置于反应釜中，加入500重量份的氨水，常压常温搅拌8分钟，搅拌速度120转/分钟。合釜加压至0.25MPA,搅拌速度为80转/分钟，常温搅拌15分钟后开釜，依次经过过滤、水洗、干燥得到改性空心玻璃微球。
[0030]制备浇铸尼龙6组合物：将100份己内酰胺、5份改性空心玻璃微球置入反应釜中，升温至100℃，合釜负压除水10min，搅拌速度为100转/分钟；开釜再加入0.5份氢氧化钠、0.5份活化剂，1份抗氧剂1098、抗氧剂1份168搅拌均匀后浇铸至模具中，模具升温至170℃，固化时间维持30分钟，制备得到浇铸尼龙6组合物。
[0031]实施例2
[0032]改性空心玻璃微球的制备方法同实施例1；
[0033]制备浇铸尼龙6组合物：将100份己内酰胺、15份改性空心玻璃微球置入反应釜中，升温至120℃，合釜负压除水5min，搅拌速度为60转/分钟；开釜再加入1份氢氧化钠、1份活化剂，1.5份抗氧剂1098、1.5份抗氧剂168搅拌均匀后浇铸至模具中，模具升温至190℃，固化时间维持30分钟，制备得到浇铸尼龙6组合物。
[0034]实施例3
[0035]改性空心玻璃微球的制备方法同实施例1；
[0036]制备浇铸尼龙6组合物：将100份己内酰胺、8份改性空心玻璃微球置入反应釜中，升温至100℃，合釜负压除水5min，搅拌速度为60转/分钟；开釜再加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性空心玻璃微球，其特征在于：由以下方法制备而成：将玻璃微球置于反应釜中，加入氨水，常压常温经过一次搅拌后，合釜加压至0.2-0.3MPA，常温下进行二次搅拌后开釜，依次经过过滤、水洗、干燥得到改性空心玻璃微球。2.根据权利要求1所述的改性空心玻璃微球，其特征在于：所述玻璃微球与氨水的重量比为1:5；所述氨水的质量浓度为25-28%。3.根据权利要求1所述的改性空心玻璃微球，其特征在于：所述玻璃微球为中空结构，壁厚为 0.08～0.25g/cm3，粒径为10～150微米。4.根据权利要求1所述的改性空心玻璃微球，其特征在于：所述一次搅拌的搅拌速度为100-150转/分钟，搅拌时间为5-10分钟；所述二次搅拌的搅拌速度为60-100转/分钟，搅拌时间为10-20分钟。5.一种含有如权利要求1所述的改性空心玻璃微球的浇铸尼龙6组合物，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：己内酰胺
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100份，氢氧化钠
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，方永炜，项灵芝，邹冲，姚晨光，朱敏，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：