專利名稱：一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尼龍材料的改性技術(shù)領(lǐng)域，這種母料具有阻燃、超韌的雙重功能，把它與純尼龍按比例混合均勻后，直接可以生產(chǎn)阻燃超韌尼龍制品，使尼龍避免二次加工所造成降解影響，這就更廣泛適用于有阻燃要求，又要有耐候、耐低溫條件的汽車、電器等部件上的使用。
背景技術(shù)：
尼龍PA具有強韌、耐磨、耐油及化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，并且品種繁多，具有尼龍PA6、尼龍PA66、尼龍PA1010、尼龍PA11、尼龍PA12、及共聚物尼龍PA410、尼龍PA610、尼龍PA6/66等等，是五大工程塑料中應(yīng)用領(lǐng)域和銷售最多的之一。但是不足之處是一般品級的尼龍PA吸水率較大，干濕性能差異變化較大，尤其是在低溫環(huán)境下沖擊強度較低，且缺口敏感強，尺寸穩(wěn)定性差。為了滿足應(yīng)用，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出多種新的復(fù)合品種，如增強PA、增韌PA、阻燃PA和合金系列。
隨著家用電器、汽車部件、太陽能電池裝置推廣使用，很多應(yīng)用場合需要使用到阻燃和增韌的尼龍工程塑料。我們知道，為了阻燃，在尼龍PA中需要添加阻燃劑，而阻燃劑的加入，會影響尼龍PA的韌性方面性能，為了增加韌性，需要在尼龍PA中舔加彈性體如POE、EPDM、ESBS、EVA或MAS，但是，韌性添加劑的加入，也會影響PA體系的阻燃性。特別是尼龍PA進(jìn)行增韌和阻燃改性處理，需要進(jìn)行多次的融化，會造成能耗大、尼龍降解分解、成本高、某些性能下降等缺陷，也很不合理。
雖然，已有一些對尼龍PA進(jìn)行阻燃增韌改性工藝方法技術(shù)報道，如《韌性阻燃尼龍-6的研制》(塑料科技，1997，651-53)，它工藝包括彈性體-g-MAH接枝工藝得到彈性體，按一定比例稱取尼龍6樹脂、十溴聯(lián)苯醚、三氧化二銻、接枝彈性體、抗氧化劑1010、白油，在一定溫度下經(jīng)過高速混合機混合，放入到烘箱中烘8小時，烘箱溫度控制在90～100℃，再在雙螺桿機中擠出，經(jīng)過冷卻后牽行切粒，得到韌性阻燃尼龍-6，其缺陷在于生產(chǎn)制品時，又要重新烘料等工藝，對尼龍來講，造成兩次加工降解的可能。彈性體如果采用POE彈性體，在接枝率較低，使用POE比例較大的情況下，容易出現(xiàn)PA與POE體系分層現(xiàn)象，會直接影響改性后尼龍性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述缺陷而提供一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料的生產(chǎn)方法，它能節(jié)約工時，降低能耗，提供一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案件是這樣的，該母料生產(chǎn)方法首先是制備尼龍增韌相容劑，再把尼龍增韌相容劑與阻燃體系配置，制造成具有雙重功能的阻燃超韌復(fù)合改性母料。具體生產(chǎn)方法，其步驟依次是(1)尼龍相容增韌劑的制備混合液的配置按比例1～2∶0.05～0.1∶0.1～0.2稱取馬來酸酐(MAH)、硫化劑雙二五(DTBH)、接枝助劑(CB)，在60～70℃下攪拌均勻，再加入15～30份的稀釋劑，攪拌均勻并冷卻到常溫，制成混合液；尼龍相容增韌劑制備按配比65～90∶10～35∶10～30將乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物(POE)、聚丙烯(PP)、混合液徹底混合均勻后，在140～180℃下用雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到了含POE、PP-g-MAH、CB的尼龍相容增韌劑；(2)母料的制備按照母料比例配方，將尼龍相容增韌劑、乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物、阻燃劑、分散劑、抗氧化劑、加工助劑、少量尼龍混合均勻后，用往復(fù)式或旋轉(zhuǎn)銷釘混練擠出造粒機進(jìn)行擠出造粒，得到阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料。擠出機溫度在140～220℃，轉(zhuǎn)速在10～60轉(zhuǎn)/分。
母料比例配方為尼龍相容增韌劑70～80份乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物20～30份阻燃劑70～135份分散劑0.5～1.5份抗氧化劑1～3份加工助劑1～3份尼龍1～5份。
所述的母料的制備裝置還可以采用往復(fù)式或旋轉(zhuǎn)銷釘混練擠出造粒機組。
所述的母料的制備雙螺桿擠出機擠出溫度一區(qū)140～160℃，二區(qū)165～180℃，三區(qū)175～185℃，四區(qū)190～200℃，五區(qū)200～220℃。螺桿轉(zhuǎn)速10～60轉(zhuǎn)/分。
所述的阻燃劑采用主阻燃劑和輔助阻燃劑結(jié)合方法，主阻燃劑采用十溴二苯乙烷，或三聚氰胺或氰尿酸三聚氰胺鹽，70～90份；輔助阻燃劑采用三氧化二銻或紅磷、硼酸鋅，10～45份。深色、黑色母料用紅磷膠粒代替三氧化二銻。
所述的分散劑為硬脂酸或其鹽類。
所述的抗氧化劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑。
所述的加工助劑采用油酸酰胺或芥酸酰胺或EBS潤滑劑。
所述的接枝助劑為苯乙烯、己內(nèi)酰胺或單馬來酸酯。
所述的稀釋劑采用丙酮或丁酮。
所述的尼龍PA采用尼龍PA6或尼龍PA66、尼龍PA1010、及共聚物尼龍PA410、尼龍PA610、尼龍PA6/66或玻纖增強尼龍PA6、玻纖增強尼龍PA66、玻纖增強尼龍PA66/6或PA6/PA66。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用專對尼龍改性要求，制造具有雙功能母料，本發(fā)明的優(yōu)點在于從多種彈性體中采用POE彈性體，發(fā)揮其價格和性能優(yōu)勢，采用POE、PP-g-MAH和CB助劑協(xié)同作用，增強了POE與PA的相容性，使彈性體POE能更好地分散于尼龍PA體系中，提高增韌劑與尼龍PA結(jié)合力，有效改善尼龍PA增韌效果，適合采用超量增韌的母料形式，結(jié)合采用超量十溴二苯乙烷等作為主阻燃劑體系，添加輔助阻燃劑三氧化二銻等制成母料，使材料到制品的生產(chǎn)工藝方法更加合理，生產(chǎn)效率高，降低成本，而母粒使用方便，節(jié)約能耗，避免尼龍PA二次加工的降解而降低性能。


圖1流程示意圖；圖2反應(yīng)機理示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實施例子1一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料的生產(chǎn)方法，其步驟依次為(1)尼龍增韌相容劑的制備，按1.5∶0.1∶0.2稱取馬來酸酐MAH、硫化劑雙二五DTBH、接枝助劑CB，在65℃下攪拌均勻，再加入20份的稀釋劑丁酮，攪拌均勻并冷卻到常溫，制成混合液，其中馬來酸酐MAH市售，硫化劑雙二五DTBH市售，接枝助劑CB市售苯乙烯、己內(nèi)酰胺或單馬來酸酯的一種；按配比85∶15∶15將乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、聚丙烯PP、混合液在160℃下用雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到了含POE、PP-g-MAH、CB的尼龍相容增韌劑；(2)母料的制備，按照母料比例將尼龍相容增韌劑、乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、阻燃劑、分散劑、抗氧化劑、加工助劑、尼龍PA用往復(fù)式擠出造粒機組進(jìn)行擠出造粒，得到阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料，擠出機溫度在140～220℃，轉(zhuǎn)速在30轉(zhuǎn)/分；其中，母料的擠出機擠出溫度一區(qū)140～160℃，二區(qū)165～180℃，三區(qū)175～185℃，四區(qū)190～200℃，五區(qū)200～220℃。
上述比例為尼龍相容增韌劑 75份乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE 25份十溴二苯乙烷 80份三氧化二銻 20份輔助阻燃劑硼酸鋅 15份分散劑硬脂酸 1份受阻酚類抗氧劑 2份EBS潤滑劑 2份尼龍PA6 3份將本發(fā)明的母粒以35∶65比例與注射級國內(nèi)尼龍PA6(岳化、粘度2.8)混合使用，獲得改性后的尼龍PA-6材料性能如下(測試結(jié)果)

測試手段采用國家標(biāo)準(zhǔn)測試方法，表明改性后的阻燃增韌尼龍PA-6可以使塑料制品成為環(huán)保環(huán)境制品。
本發(fā)明的流程參見圖1，反應(yīng)機理參見圖2，圖中五種結(jié)構(gòu)均與尼龍PA的PA-NH-可以相容，把上述能與尼龍很好結(jié)合的相容體系、和符合環(huán)保要求的阻燃體系通過雙螺桿共混擠出切粒，制造成阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料(ZRCRMI-PA)。
實施例子2一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料的生產(chǎn)方法，其步驟依次為(1)尼龍相容增韌劑的制備，按1.7∶0.1∶0.2比例稱取馬來酸酐MAH、硫化劑雙二五DTBH、接枝助劑CB，在60℃下攪拌均勻，再加入22份的稀釋劑丁酮，攪拌均勻并冷卻到常溫，制成混合液，其中馬來酸酐MAH市售，硫化劑雙二五DTBH市售，接枝助劑CB市售苯乙烯、己內(nèi)酰胺或單馬來酸酯的一種；按配比75∶25∶20將乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、聚丙烯PP、混合液在140℃下用雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到了含POE、PP-g-MAH、CB的尼龍相容增韌劑；(2)母料的制備，按照母料比例將尼龍相容增韌劑、乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、阻燃劑、分散劑、抗氧化劑、加工助劑、尼龍PA用旋轉(zhuǎn)銷釘混練擠出造粒機組進(jìn)行擠出造粒，得到阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料，擠出機溫度在140～220℃，轉(zhuǎn)速在30～45轉(zhuǎn)/分；其中，母料的制備雙螺桿擠出機擠出溫度一區(qū)140～160℃，二區(qū)165～180℃，三區(qū)175～185℃，四區(qū)190～200℃，五區(qū)200～220℃。
上述比例為尼龍相容增韌劑 70份乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE 20份氰尿酸三聚氰胺鹽MCA 90份輔助阻燃劑紅磷膠粒 35份分散劑硬脂酸 0.5份受阻酚類抗氧化劑 1份EBS潤滑劑 1份尼龍PA6 1份。
實施例子3一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料的生產(chǎn)方法，其步驟依次為(1)尼龍相容增韌劑的制備，混合液按1.0∶0.05∶0.1比例稱取馬來酸酐MAH、硫化劑雙二五DTBH、接枝助劑CB市售，在70℃下攪拌均勻，再加入18份的稀釋劑丁酮，攪拌均勻并冷卻到常溫，制成混合液，其中馬來酸酐MAH市售，硫化劑雙二五DTBH市售，接枝助劑CB市售苯乙烯、己內(nèi)酰胺或單馬來酸酯的一種，為PA的一種低分子相容劑；按配比90∶10∶10將乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、聚丙烯PP、混合液在180℃下用雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到了含POE、PP-g-MAH、CB的尼龍相容增韌劑；(2)母料的制備，按照母料比例將尼龍相容增韌劑、乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、阻燃劑、分散劑、抗氧化劑、加工助劑、尼龍PA用往復(fù)式擠出造粒機組進(jìn)行擠出造粒，得到阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料，擠出機溫度在140～220℃，轉(zhuǎn)速在15～18轉(zhuǎn)/分；其中，母料的制備擠出機擠出溫度一區(qū)140～160℃，二區(qū)165～180℃，三區(qū)175～185℃，四區(qū)190～200℃，五區(qū)200～220℃。
上述比例為尼龍相容增韌劑 80份乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE 30份十溴二苯乙烷 90份三氧化二銻 25份輔助阻燃劑紅磷 20份分散劑硬脂酸鎂 1.5份亞磷酸酯類抗氧劑 3份EBS潤滑劑或油酸酰胺 3份尼龍PA6 5份。
實施例子4一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料的生產(chǎn)方法，其步驟依次為(1)尼龍相容增韌劑的制備，按1.7∶0.05∶0.1比例稱取馬來酸酐MAH、硫化劑雙二五DTBH、接枝助劑CB，在60℃下攪拌均勻，再加入22份的稀釋劑丁酮，攪拌均勻并冷卻到常溫，制成混合液，其中馬來酸酐MAH市售，硫化劑雙二五DTBH市售，接枝助劑CB市售苯乙烯、己內(nèi)酰胺或單馬來酸酯的一種；按配比65∶35∶30將乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、聚丙烯PP、混合液在140℃下用雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到了含POE、PP-g-MAH、CB的尼龍相容增韌劑；
(2)母料的制備，按照母料比例將尼龍相容增韌劑、乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、阻燃劑、分散劑、抗氧化劑、加工助劑、尼龍PA用旋轉(zhuǎn)銷釘混練擠出造粒機組進(jìn)行擠出造粒，得到阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料，擠出機溫度在140～220℃，轉(zhuǎn)速在30～45轉(zhuǎn)/分；其中，母料的制備擠出機擠出溫度一區(qū)140～160℃，二區(qū)165～180℃，三區(qū)175～185℃，四區(qū)190～200℃，五區(qū)200～220℃。
上述比例為尼龍相容增韌劑 70份乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE 20份氰尿酸三聚氰胺鹽MCA 90份輔助阻燃劑紅磷膠粒 35份分散劑硬脂酸 0.5份抗氧化劑 1份EBS潤滑劑或油酸酰胺 1份尼龍PA66 1份。
權(quán)利要求
1.一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料的生產(chǎn)方法，其步驟依次是(1)尼龍相容增韌劑的制備，按1～2∶0.05～0.1∶0.1～0.2比例稱取馬來酸酐MAH、硫化劑雙二五DTBH、接枝助劑CB，在60～70℃下攪拌均勻，再加入15～30份的稀釋劑，攪拌均勻并冷卻到常溫，制成混合液；按配比65～90∶35～10∶10～30將乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、聚丙烯PP、混合液在140～180℃下用雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到了尼龍增韌相容劑；(2)母料的制備，按照母料比例將尼龍相容增韌劑、乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE、阻燃劑、分散劑、抗氧化劑、加工助劑、尼龍PA用混練擠出造粒機組進(jìn)行擠出造粒，得到阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料，擠出機溫度在140～220℃，轉(zhuǎn)速在10～60轉(zhuǎn)/分；上述比例為尼龍相容增韌劑70～80份乙烯-辛烯共聚茂金屬彈性體聚合物POE 20～30份阻燃劑70～135份分散劑0.5～1.5份抗氧化劑1～3份加工助劑1～3份尼龍PA1～5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，所述的母料的制備裝置還可以采用往復(fù)式或旋轉(zhuǎn)銷釘式混練擠出造粒機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的母料的制備螺桿擠出機擠出溫度一區(qū)140～160℃，二區(qū)165～180℃，三區(qū)175～185℃，四區(qū)190～200℃，五區(qū)200～220℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的接枝助劑為苯乙烯、己內(nèi)酰胺或單馬來酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的阻燃劑采用主阻燃劑和輔助阻燃劑結(jié)合方法，主阻燃劑采用十溴二苯乙烷，或三聚氰胺MC或氰尿酸三聚氰胺鹽MCA，70～90份；輔助阻燃劑采用三氧化二銻或紅磷、硼酸鋅，10～45份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的分散劑為硬脂酸或其鹽類。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的抗氧化劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的加工助劑采用EBS潤滑劑或者油酸酰胺或芥酸酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的稀釋劑采用丙酮或丁酮。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的尼龍PA采用尼龍PA6或尼龍PA66、尼龍PA1010、及共聚物尼龍PA410、尼龍PA610、尼龍PA6/66或玻纖增強尼龍PA6、玻纖增強尼龍PA66、玻纖增強尼龍PA66/6或PA6/PA66。
全文摘要
一種阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料的生產(chǎn)方法，其步驟依次是(1)尼龍相容增韌劑的制備，按比例稱取馬來酸酐、硫化劑雙二五、接枝助劑，加入稀釋劑，攪拌均勻并冷卻到常溫，制成混合液；按配比將乙烯－辛烯共聚物、聚丙烯、混合液用雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到了尼龍相容增韌劑；(2)母料的制備，按照比例將尼龍相容增韌劑、乙烯－辛烯共聚物、阻燃劑、分散劑、抗氧化劑、加工助劑、尼龍用雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到阻燃超韌復(fù)合改性尼龍母料，它能減少工時，提高生產(chǎn)效率高，使用方便，節(jié)約能耗，降低成本。
文檔編號C08L23/00GK101074316SQ200610050789
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者張發(fā)饒 申請人:張發(fā)饒