專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種可直接注塑粘接tpe的增強(qiáng)尼龍合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種復(fù)合增強(qiáng)尼龍合金材料及其制備方法，具體為一種可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料及其制備方法。屬于合金材料的改性和加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：尼龍6(PA6)工程塑料具有高韌性、耐磨性、自潤(rùn)滑、自熄性、耐油和耐腐蝕等良好的綜合性能，產(chǎn)量居五大工程塑料之首，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子電氣、機(jī)械、鐵路、兵器和建筑等領(lǐng)域。由于尼龍PA6與熱塑性彈性體TPE極性和結(jié)構(gòu)上的差異，導(dǎo)致兩種材料的相容性差，如若不對(duì)PA6或TPE進(jìn)行相應(yīng)改性以提高二者的相容性，會(huì)直接影響到產(chǎn)品的性能。比如TPE二次注塑粘接增強(qiáng)PA6，未改性的兩種材料界面作用力弱，易剝落，影響制件的功能性和使用性。在PA6基體中混入一定量的聚烯烴，并以馬來(lái)酸酐接枝彈性體對(duì)兩種聚合物進(jìn)行增容，所形成的PA6/聚烯烴合金可明顯改善上述TPE與PA6的粘接效果。PA6/聚烯烴合金包括PA6/PP、PA6/PE、PA6/EPDM、PA6/P0E等。對(duì)于玻纖增強(qiáng)PA6/PP合金，已有人作了相關(guān)研究并進(jìn)行了報(bào)道。中國(guó)專(zhuān)利CN101195707A，公開(kāi)日2008年6月11日，該發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的名稱(chēng)為"一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料"。該合金材料其組成成分的重量配比為尼龍6樹(shù)脂5570份，聚丙烯210份，玻璃纖維1035份，增韌劑110份，抗氧劑0.10.5份。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是合金材料成本低廉，具有良好的沖擊性能，并且其他力學(xué)性能基本保持不變。該發(fā)明專(zhuān)利也公開(kāi)了其產(chǎn)品的制作方法，將基體樹(shù)脂、增韌劑、抗氧劑等均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，同時(shí)從雙螺桿擠出機(jī)專(zhuān)用的玻璃纖維口處添加玻璃纖維，共混擠出后冷卻、風(fēng)干、切粒后即得成品。本發(fā)明在前者玻纖增強(qiáng)的基礎(chǔ)上引入硫酸鈣晶須，并與玻璃纖維形成協(xié)同作用，對(duì)PA6/聚烯烴合金樹(shù)脂復(fù)合增強(qiáng)改性。由本法制得的合金材料并加工成型的制件不僅性能優(yōu)異，外表美觀，而且對(duì)二次注塑TPE具有較強(qiáng)的粘接作用，生產(chǎn)成本也得到了有效降低，有很大的實(shí)用性和商業(yè)價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在提供一種可直接注塑粘接TPE的復(fù)合增強(qiáng)尼龍合金材料。其無(wú)須添加粘接劑，解決了TPE次注塑粘接增強(qiáng)PA6易剝離的問(wèn)題。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)?！N可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料，按重量份計(jì)，其組成和配比為尼龍6切片4070份聚烯烴525份相容劑520份玻璃纖維1035份硫酸f丐晶須525份其他添加劑0.25份所述的尼龍6切片的數(shù)均分子量在500030000。所述的聚烯烴為聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，乙烯-辛烯共聚物(P0E)，乙烯-丙烯共聚物(EP匿)，苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)和苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)中的一種或幾種組合物；所述的相容劑為馬來(lái)酸酐接枝的聚丙烯(PP)，低密度聚乙烯(LDPE)，乙烯-辛烯共聚物(POE)，苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)和苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)彈性體中的一種。所述的玻璃纖維為無(wú)堿、中堿、高強(qiáng)度玻纖，玻纖直徑為520iim。所述的硫酸鈣晶須平均直徑為0.28iim，平均長(zhǎng)度為10200ym。所述的其他添加劑包括抗氧劑，耐光照助劑，阻燃劑，各種顏色添加劑，各種酯類(lèi)或脂肪酸類(lèi)潤(rùn)滑劑等；上述可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料的制備方法，其具體步驟為(1)按上述重量配比稱(chēng)取原料。(2)將尼龍6、聚烯烴、相容劑、玻璃纖維、硫酸鈣晶須、抗氧劑、耐光照助劑和其他添加劑均勻混和后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，在專(zhuān)用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，加工工藝如下一區(qū)溫度190210。C，二區(qū)溫度220240。C，三區(qū)溫度220240°C，四區(qū)溫度220240。C，五區(qū)溫度220250。C，主機(jī)轉(zhuǎn)速250400轉(zhuǎn)/分鐘。(3)擠出后冷卻、干燥、切粒即得復(fù)合增強(qiáng)尼龍合金改性料。(4)用復(fù)合增強(qiáng)尼龍合金改性料先一次注塑成成品件，再以成品件作為嵌件，二次注塑TPE，實(shí)現(xiàn)兩種材料的粘接。首先，在樹(shù)脂基體中采用了聚烯烴及馬來(lái)酸酐接枝彈性體作為相容劑以提高尼龍6與TPE的界面粘接作用，解決了TPE二次注塑粘接增強(qiáng)PA6易剝離的問(wèn)題，也使加工成型工序更加簡(jiǎn)易快捷，此外合金材料能有效的降低成本，提高了其實(shí)用性和商業(yè)價(jià)值。其次，配方中采用玻璃纖維和硫酸鈣晶須復(fù)合增強(qiáng)PA6/PP合金基材。通過(guò)玻璃纖維和晶須的協(xié)同作用，表現(xiàn)出十分顯著的增強(qiáng)效果。在一定的添加量和添加比例下，兩者復(fù)合增強(qiáng)效果可超過(guò)純玻纖。不僅提升了復(fù)合材料的強(qiáng)度、模量、耐高溫性、尺寸穩(wěn)定性、表面光潔度，而且由于硫酸鈣晶須自身的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，可進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在實(shí)施例及對(duì)比例合金材料配方中，尼龍6牌號(hào)為PA6-YH800，岳陽(yáng)石化生產(chǎn)。所述的聚烯烴PP牌號(hào)為M1200HS(熔指約10g/10min)，中石化提供；聚烯烴POE為杜邦公司產(chǎn)的線形乙烯-辛烯共聚物，密度為0.880.90g/cm3，熔融指數(shù)為150g/10min。所述的相容劑馬來(lái)酸酐接枝PP牌號(hào)為Bondyram1001，Polyram以色列生產(chǎn)，接枝4率為1^;馬來(lái)酸酐接枝P0E牌號(hào)為Bondyram7003，Polyram以色列生產(chǎn)，接枝率為0.7%。所述的玻纖為巨石集團(tuán)生產(chǎn)，牌號(hào)為ER13-2000-988A。所述的硫酸鈣晶須由洛陽(yáng)亮東非金屬材料科技開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)，平均直徑為14iim，平均長(zhǎng)度為50200iim。所述的其他添加劑為抗氧劑1098和168(1:1)。其中抗氧劑1098為Ciba公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)為Irganox1098，化學(xué)名稱(chēng)為N，N-雙-[3_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；鵠己二胺?？寡鮿?68為Ciba公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)為Irgafos168，化學(xué)名稱(chēng)為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。樹(shù)脂和各種添加劑在高速混合器中干混35分鐘，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)溫度19021(TC，二區(qū)溫度22024(TC，三區(qū)溫度220240°C，四區(qū)溫度220240°C，五區(qū)溫度220250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速250400轉(zhuǎn)/分鐘。產(chǎn)品性能測(cè)試方法拉伸性能，按IS0527方法，拉伸速度為50mm/min，樣條尺寸為150*10*4mm。彎曲性能，按IS0178方法，試驗(yàn)速度為2mm/min，樣條尺寸為80*10*4mm，跨距64mm。缺口Charpy沖擊強(qiáng)度，按IS0179方法，樣條尺寸為80*10*4mm，缺口深度為試樣厚度的五分之一。實(shí)施例1實(shí)施例5及對(duì)比例1對(duì)比例3的組分重量配比見(jiàn)下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>各配方的測(cè)試結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由實(shí)施例2實(shí)施例5與對(duì)比例1對(duì)比例3的對(duì)比可以看出，硫酸鈣晶須與玻纖的復(fù)合增強(qiáng)效果顯著。當(dāng)填充量在30份左右，硫酸鈣晶須與玻纖添加比例相等時(shí)，硫酸鈣晶須與玻纖對(duì)基體樹(shù)脂的復(fù)合增強(qiáng)效果優(yōu)于純玻纖。可能是由于晶須的強(qiáng)度大，在螺桿中長(zhǎng)徑比易得到保持而不被剪切，從而對(duì)樹(shù)脂具有較好的增強(qiáng)效果，此外與玻纖產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使增強(qiáng)效果更為突出。按照實(shí)施例1實(shí)施例5與對(duì)比例1對(duì)比例3的配方制備的復(fù)合增強(qiáng)尼龍合金材料用于TPE二次注塑粘接增強(qiáng)PA6，8種合金材料對(duì)TPE都具有一定的粘接效果，但從粘接作用力及外表光潔度來(lái)看，實(shí)施例2配方最佳。權(quán)利要求一種可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料，按重量份計(jì)，其組成和配比為尼龍6切片40～70份聚烯烴5～25份相容劑5～20份玻璃纖維10～35份硫酸鈣晶須5～25份其他添加劑0.2～5份。2.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料，其特征在于所述的尼龍6切片的數(shù)均分子量為500030000。3.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料，其特征在于所述的聚烯烴為PP、PE、P0E、EPDM、SEBS和SBS中的一種或幾種組合物。4.根據(jù)權(quán)利1要求所述的可直接注塑粘接TPE的復(fù)合增強(qiáng)尼龍合金材料，其特征在于所述的相容劑為PP、LDPE、POE、SEBS和SBS彈性體中的一種。5.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料，其特征在于所述的玻璃纖維為無(wú)堿、中堿和高強(qiáng)度玻纖中的一種，玻纖直徑為520iim。6.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料，其特征在于硫酸鈣晶須的平均直徑為0.28iim，平均長(zhǎng)度為10200ym。7.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料，其特征在于其他添加劑包括抗氧劑，耐光照助劑，阻燃劑，各種顏色添加劑和各種酯類(lèi)、脂肪酸類(lèi)潤(rùn)滑劑。8.—種制備權(quán)利1要求所述的可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料的方法，其具體步驟為(1)按權(quán)利要求1重量份配比稱(chēng)取原料；(2)將尼龍6、聚烯烴、玻璃纖維、硫酸鈣晶須、相容劑和其它添加劑均勻混和后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，在專(zhuān)用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，加工工藝如下一區(qū)溫度19021(TC，二區(qū)溫度220240°C，三區(qū)溫度220240°C，四區(qū)溫度220240°C，五區(qū)溫度220250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速250400轉(zhuǎn)/分鐘；(3)擠出后冷卻、干燥、切粒即得增強(qiáng)尼龍合金改性料；(4)用擠出的增強(qiáng)尼龍合金改性料先注塑成成品件，再以成品件作為嵌件，直接注塑TPE，實(shí)現(xiàn)兩種材料的粘接。尼龍6切片70份25份20份-35份25份5份。聚烯烴相容劑玻璃纖維硫酸鈣晶須其他添加劑全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種可直接注塑粘接TPE的增強(qiáng)尼龍合金材料及其制備方法，屬于合金材料的改性和加工領(lǐng)域。按重量份計(jì)，該合金材料組成包括尼龍6切片40～70份、聚烯烴5～25份、相容劑5～20份、玻璃纖維10～35份、硫酸鈣晶須5～25份、其他添加劑0.2～5份。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是加工簡(jiǎn)便，粘接性強(qiáng)，制件外表美觀，性能優(yōu)異，且能有效的降低成本，可用于制造汽車(chē)天窗折板材料。文檔編號(hào)C08L23/16GK101760009SQ200810207588公開(kāi)日2010年6月30日申請(qǐng)日期2008年12月23日優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日發(fā)明者周文,張祥福,查敏申請(qǐng)人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司