一种用于制备无缩孔高强度厚制品的长碳链尼龙模塑料制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制备无缩孔高强度厚制品的长碳链尼龙模塑料，该产品采用长碳链尼龙、共聚长碳链尼龙、透明尼龙、玻璃纤维、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂共混改性而成，本发明专利技术的树脂原料由三种不同流动性、不同结晶度的树脂组成，使得内外层尼龙同时凝固的时间差减少；在冷却过程中熔体从内向外的迁移趋势大大降低，且整体材料的结晶度要远远低于普通长碳链尼龙增强材料，在制品成型过程中，由无序向有序结晶转变产生后续的体积损失大幅降低，使得制品内部不容易形成缩孔。经测试对比，采用本发明专利技术制备的产品模塑成型的厚制品无缩孔、冲击强度高、成型收缩率低，且拉伸、弯曲性能达到现有增强尼龙，应用范围更广。应用范围更广。应用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备无缩孔高强度厚制品的长碳链尼龙模塑料


[0001]本专利技术涉及一种用于制备无缩孔高强度厚制品的长碳链尼龙模塑料，属于高分子材料


技术介绍

[0002]长碳链尼龙是一种性能优异的工程塑料，广泛应用于汽车、轨道交通、电子电器等国民经济的各个领域。长碳链尼龙与玻璃纤维的复合性好，采用玻璃纤维对其增强后强度、尺寸稳定性、耐热性得到大幅度改善，但材料冲击强度降低、模塑成型的厚制品易产生缩孔(如图2b所示)，限制了增强长碳链尼龙模塑料的进一步应用。
[0003]增强长碳链尼龙模塑成型的厚制品易产生缩孔的原因如下：
[0004]1、增强长碳链尼龙料在模塑成型过程中，优先接触模具的物料先冷却，然后逐步向内冷却凝固，在此过程中制品内部的熔体向外迁移，在中心部位凝固、结晶导致的体积损失无法得到补充而造成缩孔。
[0005]2、制品脱离模具后的温度较高，远在长碳链尼龙材料的玻璃化温度之上，此时分子链还存在较强的活动能力，由无序向有序(结晶)转变产生后续的体积损失，导致缩孔继续增长。
[0006]CN103214843A公开了一种长纤维增强长碳链尼龙，由以下成分按重量百分比组成，尼龙1010：30
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65％，尼龙6：0
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30％，尼龙66：0
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30％，长玻璃纤维：30
‑
60％，抗氧剂：0.3
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1％，润滑剂：0.5
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2％。其主要采用长纤维增强技术进行增强，使拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度等机械性能提高，但不涉及厚制品的缩孔问题。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，本专利技术提供了一种用于制备无缩孔高强度厚制品的长碳链尼龙模塑料，该产品采用长碳链尼龙、共聚长碳链尼龙、透明尼龙、玻璃纤维、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂共混改性而成，制备的材料同时具有加工性好、成型收缩率低、冲击韧性好、模塑成型的厚制品无缩孔等优势。
[0008]本专利技术的技术方案是：一种用于制备无缩孔高强度厚制品的长碳链尼龙模塑料，其特征是，由以下重量份的原料制成：长碳链尼龙20
‑
30份，共聚长碳链尼龙8
‑
12份，透明尼龙12
‑
18份，玻璃纤维40
‑
60份，润滑剂0.2
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1份，光稳定剂0.1
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0.8份，抗氧剂0.1
‑
1份。
[0009]进一步的，其最佳配方组合为：长碳链尼龙22.5
‑
27.5份，共聚长碳链尼龙9
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11份，透明尼龙13.5
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16.5份，玻璃纤维45
‑
55份，润滑剂0.3
‑
0.6份，光稳定剂0.2
‑
0.4份，抗氧剂0.3
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0.5份。
[0010]制备方法：将上述原料混合后熔融挤出，制得用于制备无缩孔高强度厚制品的长碳链尼龙模塑料，设定双螺杆挤出机加工参数：温度170℃
‑
235℃，主机转速300
‑
400r/min、主机电流50
‑
70A。
[0011]优选的，上述长碳链尼龙为聚合时加入0.3％成核剂的尼龙1012、尼龙1212、尼龙
1010中的一种或多种，结晶度大于18％(DSC测试)，熔体流动速率为10
‑
20g/10min(230℃，2.16KG条件下测试)。
[0012]优选的，上述共聚长碳链尼龙为尼龙1012/1212、尼龙1012/1010、尼龙1212/1010中的一种或多种，结晶度为10
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14％(DSC测试)，熔体流动速率大于30g/10min(230℃，2.16KG条件下测试)。
[0013]优选的，上述透明尼龙为PAMACM12、PAPACM12、PAMACM12/X(X为PA6、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA1212中的一种)、PAPACM12/Y(Y为PA6、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA1212中的一种)中的一种或多种，结晶度小于0.5％(DSC测试)，熔体流动速率为20
‑
35g/10min(230℃，2.16KG条件下测试)。
[0014]优选的，玻璃纤维为E玻纤，直径10μm，长度3.0mm。
[0015]优选的，润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、硅酮粉、EBS、TAF中一种或多种。
[0016]优选的，光稳定剂为光稳定剂622。
[0017]优选的，抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂168的复配物(二者质量比1:1)或抗氧剂1010、抗氧剂168的复配物(二者质量比1:1)。
[0018]本专利技术制备长碳链尼龙模塑料采用的树脂原料是由三种不同流动性、不同结晶度的树脂组成。如图1所示，在加工成型厚制品时，流动性好的共聚长碳链尼龙携带大部分透明尼龙优先到达模具表面，处于制品外层(1)；流动性差的长碳链尼龙携带少部分透明尼龙处于制品内层(3)。在制品冷却的过程中，处于外层的尼龙优先冷却，处于制品内层的尼龙后冷却；由于外层是结晶度低的共聚长碳链尼龙，其冷却速度慢，内层是结晶度稍高的长碳链尼龙，其冷却速度相对快，另外外层尼龙玻璃化转变温度较内层尼龙低，凝固时间较内层要长；总体而言，内外层尼龙同时凝固的时间差减少；在冷却过程中熔体从内向外的迁移趋势大大降低，使得制品内部不容易形成缩孔。
[0019]本专利技术的技术效果是：
[0020]1、该模塑料相对于增强尼龙1012、增强尼龙1010等普通增强长碳链尼龙，加入了低结晶度的共聚尼龙以及结晶度很低甚至不结晶的透明尼龙，整体材料的结晶度要远远低于普通长碳链尼龙增强材料，在制品成型过程中，由无序向有序(结晶)转变产生后续的体积损失大幅降低，导致缩孔继续增长趋势显著降低，成型收缩率也随之降低。
[0021]2、该模塑料由于加入了韧性较高的共聚长碳链尼龙以及强度、韧性均较高的透明尼龙；另外，三种尼龙在改性过程中部分发生酰胺键交换反应，形成部分三元共聚尼龙，韧性进一步增加，因此材料的整体韧性要远远高于现有增强长碳链尼龙。
[0022]3、该模塑料由于加入强度较高的透明尼龙，抵消了加入共聚尼龙对材料拉伸、弯曲性能的影响，材料整体拉伸、弯曲性能达到现有产品水平。
附图说明
[0023]图1为本专利技术制备的增强长碳链尼龙模塑材料注塑成型示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例1制备的增强长碳链尼龙模塑材料(a图)和增强尼龙1012(b图)的成型结果对比图。
具体实施方式
[0025]以下结合实施例及附图来说明其效果。
[0026]本专利技术成型收缩率采用GB/T 15585
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1995塑料成型收缩率测试标准，拉伸强度采用GB/T 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备无缩孔高强度厚制品的长碳链尼龙模塑料，其特征是，由以下重量份的原料制成：长碳链尼龙20
‑
30份，共聚长碳链尼龙8
‑
12份，透明尼龙12
‑
18份，玻璃纤维40
‑
60份，润滑剂0.2
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1份，光稳定剂0.1
‑
0.8份，抗氧剂0.1
‑
1份；所述长碳链尼龙为尼龙1012、尼龙1212、尼龙1010中的一种或多种，结晶度大于18％，熔体流动速率为10
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20g/10min；所述共聚长碳链尼龙为尼龙1012/1212、尼龙1012/1010、尼龙1212/1010中的一种或多种，结晶度为10
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14％，熔体流动速率大于30g/10min；所述透明尼龙为PAMACM12、PAPACM12、PAMACM12/X、PAPACM12/Y中的一种或多种，结晶度小于0.5％，熔体流动速率为20
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35g/10min；所述X、Y均为PA6、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA1212中的一种。2.如权利要求1所述的长碳链尼龙模塑料，其特征是，由以下重量份的原料制成：长碳链尼龙22.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：田国锋，毕燕，王朝进，刘建伟，
申请(专利权)人：山东东辰瑞森新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：