一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法。包含以下重量份的组分：尼龙66树脂60

【技术实现步骤摘要】
一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法
[0001]
：本专利技术属于功能高分子复合材料领域，具体涉及为一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法。
[0002]
技术介绍
：工程塑料的种类是非常多的，一般在工业生产中产量最大、应用最广的成为五大工程塑料。尼龙材料发展至今，已经成为五大工程塑料中产量最大、用途最广、品种最多的品种。其中尼龙66（PA66）就是尼龙众多品种的典型代表之一。PA66由于酰胺基团之间牢固的氢键，使得其具有较高的熔点，在较高的温度下依旧可以保持很好的强度和刚度。由于其优异的力学性能以及良好的耐腐蚀性，被广泛应用于汽车工业、电子电器、纺织机械业、化工等领域。但随着市场对于材料性能要求的提高以及功能化的发展要求，改性尼龙成为了尼龙市场中重要的一个部分，例如增强尼龙、增韧尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙等。
[0003]赋予材料不同的功能性，是开拓材料原本使用价值和应用市场的一种非常好的方式。PA66通常会应用于汽车、机械等领域，该领域对于材料的耐磨性会有比较高的要求。因此，在实际应用中，对于这种尼龙复合材料的耐刮花性能的要求就会比较高。通常对于这种要求一般都是通过提高材料本身的硬度去改善，但这种改性在一定程度上会使得材料本身的耐冲击性能大幅下降；另一方面，这种磨损是不可自行恢复的，对于材料的使用寿命而言，也是不具备市场优势的。
[0004]
技术实现思路
：针对这一现象，本专利技术通过加入自修复微胶囊赋予材料一定的自修复能力，提高耐刮花性能，延长使用寿命；另一方面，通过加入TPAE，使得材料本身的韧性得到提高，满足市场的需要。
[0005]该专利技术加工工艺简单，同时该功能化改性PA66材料在具备自修复能力的同时，也能够在保证强度的情况下，韧性得到较好的改善，因此改性后的共混材料其韧性和强度都表现优良。
[0006]为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：PA66树脂
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60
‑
80重量份自修复微胶囊
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.5
‑
5.5重量份TPAE
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
15 重量份增容剂
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10 重量份扩链剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.2
‑
0.5重量份抗氧剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1
‑
0.5重量份其它助剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
10重量份上述方案中的PA66相对粘度为2.68
±
0.05，为低粘度聚酰胺66，熔指为10.5g/min。
[0007]上述方案中的自修复微胶囊是由囊芯和囊壁组成的。囊壁是通过碳纳米管改性得到的脲醛树脂，囊芯是纳米二氧化钛。
[0008]上述方案中的TPAE是一种聚酰胺弹性体，一种兼具塑料的可加工性和橡胶的高弹性的抗静电材料。由高熔点结晶性硬段聚酰胺和非结晶性软段聚醚或聚酯组成，目的是为了提高材料的耐冲击强度。
[0009]上述方案中的增容剂为乙烯与辛烯共聚物接枝马来酸酐POE
‑
g
‑
MAH。
[0010]上述方案中的扩链剂为ADR 4468、E60P、CM
‑
3020或TMK
‑
10中的一种或两种。
[0011]上述方案中的抗氧剂为长效耐热抗氧剂LOWINOX 44B25，是一种立体低位阻结构，与体系中的聚合物有着良好的相容性，同时具备在高温加工过程中很好的加工稳定性。
[0012]上述方案中的其它助剂为钛酸酯偶联剂，能够在热塑性塑料的体系中起到很好的偶联效果。
[0013]本专利技术中，一种功能性改性尼龙66材料按以下加工工艺制备：按质量份数，60
‑
80份的PA66树脂、0.5
‑
5.5份的自修复微胶囊、5
‑
15份的聚酰胺弹性体、2
‑
10份的增容机在高速搅拌机中充分混合均匀，高速搅拌机的转速为600
‑
900转/分钟，混合时间为15
‑
20分钟，混合好的物料从双螺杆挤出机主喂料口加入。0.2
‑
0.5份的扩链剂，0.1
‑
0.5份的抗氧剂，5
‑
10份的填其它助剂从双螺杆挤出机的侧喂料口加入。
[0014]双螺杆挤出机设备的各区温度为：一区温度为220
‑
230℃、二区温度为260
‑
265℃、三区温度为260
‑
270℃、四区温度为260
‑
270℃、五区温度260
‑
265℃、六区温度为260
‑
265℃，转速为100
‑
125RPM。
[0015]将挤出的得到的粒料浸入冷水中冷却，通过切粒机切粒，然后干燥，得到一种功能性改性尼龙66材料。
[0016]本专利技术制备出来的一种功能性改性尼龙66材料具有以下收益：加入的自修复微胶囊，该胶囊囊壁是通过碳纳米管改性得到的脲醛树脂，该改性过的囊壁相比于直接用脲醛树脂制得的，其热稳定性和力学稳定性得到了很好的提升。囊心是纳米二氧化钛，当材料表面受到破坏后被释放出来，通过借助纳米材料本身的表面效应和高活性的特点，在材料受损的位置协同加速修复，提高材料间的结合力，同时纳米二氧化钛也能够起到补强的作用，因此可以有效的延长材料的使用寿命，达到增强修复的目的。此外加入适量的TPAE能够有效改善PA66本身耐冲击强度差的问题。改性过后的材料可以更好地用于汽车、机械、电子电器等领域。尤其是改性过后的材料具备了作为汽车工业替代材料的潜力。
[0017]具体实施方案:以下结合实例对本专利技术作进一步描述，实施例仅作为对本专利技术的说明，并不构成对本专利技术的限制。本领域的技术人员所使用的其他手段均在本专利技术的保护范围。
[0018]本专利技术中，一种功能性改性尼龙66材料在80
‑
95℃下，通过鼓风干燥箱将物料提前干燥，保证含水率低于0.3%后进行注塑成型实验，注塑温度为220℃
‑
270℃。
[0019]实施例1一种功能性改性尼龙66材料，按重量份数包括如下组分，PA66树脂
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70份自修复微胶囊
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2份TPAE
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10份增容剂
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8份
扩链剂
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0.3份抗氧剂
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0.2份其它助剂
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6份其具体制备方法为：按重量份将PA66树脂、自修复微胶囊、TPAE、增容剂、扩链剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能性改性尼龙66材料，其特征在于，包含以下重量份的组分：PA66树脂60
‑
80重量份自修复微胶囊 0.5
‑
5.5重量份TPAE 5
‑
15 重量份增容剂 2
‑
10 重量份扩链剂 0.2
‑
0.5重量份抗氧剂 0.1
‑
0.5重量份其它助剂5
‑
10重量份。2.根据权利要求1所述的一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法，其特征在于，所述PA66树脂，相对粘度为2.68
±
0.05，熔指为10.5g/min。3.根据权利要求1所述的一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法，其特征在于，所述自修复微胶囊是由囊芯和囊壁组成的，囊壁是通过碳纳米管改性得到的脲醛树脂，囊芯是纳米二氧化钛。4.根据权利要求1所述的一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法，其特征在于，所述TPAE为热塑性聚酰胺弹性体，熔融指数为3
‑
5g/10min，其由高熔点结晶性硬段聚酰胺和非结晶性软段聚醚或聚酯组成。5.根据权利要求1所述的一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法，其特征在于，所述增容剂为乙烯与辛烯共聚物接枝马来酸酐POE
‑
g
‑
MAH。6.根据权利要求1所述的一种功能性改性尼龙66材料及其制备方法，其特征在于，所述扩链剂为ADR 4468、E60P、CM
‑
3020或TMK
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫红，赵雨，高钰阳，庄郁珩，赵晨宇，董文杰，郭致远，张毅，汪济奎，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：