一種再生mc尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種再生MC尼龍復(fù)合材料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)比原料計制成：34.9％-67.3％的再生MC尼龍樹脂、25％-35％的玻璃纖維、4％-10％的增韌劑、0.2％-0.6％的抗氧劑、0.5％-1.5％的潤滑劑、1.0％-3.0％的黑色母和7％-15％耐磨劑。該再生MC尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括：步驟一、烘干；步驟二、原料配比；步驟三、攪勻；步驟四、擠出造粒。本發(fā)明提供的再生MC尼龍復(fù)合材料，通過各功能性助劑復(fù)配作用和特殊的螺桿組合使得再生MC尼龍復(fù)合材料的機(jī)械性能、耐熱性能及耐磨性能大幅度提高，目前產(chǎn)品成功應(yīng)用于石油、化工、冶金、礦山等行業(yè)的輸送管道。該制備方法工藝簡單，連續(xù)生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
【專利說明】一種再生MC尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，特別涉及一種再生MC尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]MC尼龍制品作為工程塑料之一，“以塑代鋼、性能卓越”，用途極其廣泛。它具有重量輕、強(qiáng)度高、自潤滑、耐磨、防腐，絕緣等多種獨(dú)特性能是應(yīng)用廣泛的工程塑料，幾乎遍布所有的工業(yè)領(lǐng)域。但是，由于MC尼龍作為一種熱固性性能在使用過程中會產(chǎn)生大量的邊角料，如何實(shí)現(xiàn)MC尼龍樹脂的高附加值回收利用是現(xiàn)在社會面臨的嚴(yán)峻問題。
[0003]MC尼龍改性材料在很多領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“以塑代鋼”的目的，不僅降低制品的成本，同時減輕了制品的重量，但是目前國內(nèi)還未見將改性再生MC尼龍復(fù)合材料應(yīng)用于石油、化工、冶金、礦山等行業(yè)的輸送管道。因此，如何得到在石油、化工、冶金、礦山等行業(yè)的輸送管道領(lǐng)域應(yīng)用中適用的再生MC尼龍復(fù)合材料，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種再生MC尼龍復(fù)合材料及其制備方法，用于高效回收利用MC尼龍樹脂，得到用途廣，性能優(yōu)越的再生MC尼龍復(fù)合材料。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述 目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
[0006]本發(fā)明一方面提供了一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其由以下組分按質(zhì)量百分比制成:
[0007]34.9% -62.3%的再生MC尼龍樹脂、25% -35%的玻璃纖維、4% -10%的增韌劑、0.2%-0.6%的抗氧劑、0.5%-1.5%的潤滑劑、1.0%-3.0%的黑色母和7%-15%耐磨劑。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述再生MC尼龍樹脂為粘度為2.2-3.2的MC尼龍樹月旨，其水分含量小于I %，該粘度是按烏氏粘度法測得。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維，單根直徑為9 μ m-14 μ m。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的增韌劑為聚乙烯辛烯共聚彈性體接枝馬來酸酐(POE-g-MAH)、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐(EPDM-g-MAH)、聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯接枝馬來酸(SEBS-g-MAH)中的任意一種或任意多種的組合。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述抗氧劑為:N，N'-亞已基-1.6-二 [(3，5_ 二叔丁基-4-羥苯基)丙酰胺](抗氧劑1098)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑626)中的任意一種或任意多種的組合。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述潤滑劑為硅酮類、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂肪酸酰胺、氧化聚乙烯蠟、褐煤蠟中的任意一種或任意多種的組合。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的黑色母為以尼龍為載體的苯胺黑母粒、以尼龍為載體炭黑母粒及無載體炭黑母粒中的任意一種或任意多種的組合。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述耐磨劑為超高分子量聚乙烯，二硫化鑰、氧化鋁、聚四氟乙烯、石墨中的任意一種或任意多種的組合。
[0015]本發(fā)明另一方面提供了一種上述再生MC尼龍復(fù)合材料的制備方法，其具體包括以下步驟:
[0016]步驟一、將再生MC尼龍樹脂放置100°C的烘箱中干燥3-4小時，使其含水率小于
5%o ；
[0017]步驟二、按配方中各組分質(zhì)量百分比分別稱取再生MC尼龍樹脂、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、黑色母、耐磨劑和玻璃纖維；
[0018]步驟三、將再生MC尼龍樹脂、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、黑色母、耐磨劑加入高速攪拌機(jī)中攪拌混合均勻；
[0019]步驟四、將步驟三所得混合物和玻纖分別通過主喂料和側(cè)喂料加入到長徑比為40: I的雙螺桿擠出機(jī)中，主機(jī)的轉(zhuǎn)速600r/min，加入溫度240-280°C，真空壓力控制在
0.06-0.08MPa，熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝。
[0020]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的雙螺桿擠出機(jī)的熔化段區(qū)域采用三頭捏合塊和二頭捏合塊組合方式。
[0021]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，熔化段區(qū)域采用三頭捏合塊和二頭捏合塊組合方式為:三頭的嚙合塊為 KB45 ° /5/56-3，KB60 ° /4/44-3，二頭捏合塊 KB45 ° /5/56-2，KB60。/4/44-2，過渡捏合塊為一端為二頭，另一端為三頭的特殊捏合塊。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果為:
[0023]本發(fā)明再生MC尼龍復(fù)合材料是依靠玻璃纖維和MC尼龍的復(fù)合作用，利用玻纖的高強(qiáng)度提高再生MC尼龍復(fù)合材料機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性能及尺寸穩(wěn)定性。
[0024]本發(fā)明采用不同耐磨體系(PTFE、二硫化鑰、石墨、高分子量聚乙烯、氧化鋁)和玻璃纖維的相互協(xié)調(diào)作用大幅度的提高再生MC尼龍的耐磨性能，使得再生MC尼龍復(fù)合材料的摩擦系數(shù)小于0.25。
[0025]本發(fā)明采用不同的增韌劑不但使再生MC尼龍復(fù)合材料的韌性得到了大幅度的改善，而且使再生MC尼龍復(fù)合材料的耐低溫效果得到明顯改善，滿足了 MC尼龍復(fù)合材料在惡劣氣候環(huán)境條件下使用。
[0026]本發(fā)明采用不同抗氧體系和潤滑體系保障再生MC復(fù)合材料在高溫加工條件下的性能保持和順暢加工，克服了因高溫加工條件下，材料流動性不佳對MC尼龍性能破壞的弊端。
[0027]本發(fā)明在雙螺桿擠出機(jī)的熔化段區(qū)域采用三頭捏合塊和二頭捏合塊組合方式，這個新穎的螺桿組合模式有利于再生MC尼龍的充分熔融，保障了再生MC尼龍的正常生產(chǎn)。
[0028]本發(fā)明通過各功能性助劑復(fù)配作用使得再生MC尼龍復(fù)合材料的機(jī)械性能、耐熱性能及耐磨性能大幅度提高，滿足應(yīng)用于石油、化工、冶金、礦山等行業(yè)的輸送管道，而且工藝簡單、生產(chǎn)方便、符合工業(yè)化生產(chǎn)，市場前景廣闊。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0029]圖1為本發(fā)明所提供的再生MC尼龍復(fù)合材料制備方法的流程圖?！尽揪唧w實(shí)施方式】】
[0030]下面將結(jié)合附圖1對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031]實(shí)施例1
[0032]將57.5kg干燥后再M(fèi)C生尼龍樹脂(相對粘度2.8，水分含量I %。)、0.2kg抗氧劑
1098.0.2kg抗氧劑168、8kgP0E-g-MAH、0.6kg硅酮、1.5kg以尼龍為載體的炭黑母粒、7kg二硫化鑰加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料器中，將25kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料器中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，主機(jī)的轉(zhuǎn)速600r/min，加入溫度240-280°C，真空壓力控制在0.06-0.08Mpa。
[0033]實(shí)施例2
[0034]將56.6kg干燥后再生MC尼龍樹脂(相對粘度2.6，水分含量I %。)、0.2kg抗氧劑1010、0.2kg抗氧劑168、6kgEPDM-g_MAH、0.5kg氧化聚乙烯臘、1.5kg以尼龍為載體的苯胺黑母粒、IOkg超高分子量聚乙烯加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料器中，將25kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料器中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，主機(jī)的轉(zhuǎn)速600r/min，加入溫度240_280°C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa。
[0035]實(shí)施例3
[0036]將55.3kg干燥后再生MC尼龍樹脂(相對粘度2.4，水分含量I %。) >0.2kg抗氧劑1098、0.2kg抗氧劑168、5kgSEBS-g-MAH、0.8kg乙撐雙硬脂酰胺、1.5kg無為載體炭黑母粒、12kg聚四氟乙烯加入 到高速攪拌機(jī)中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料器中，將25kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料器中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，主機(jī)的轉(zhuǎn)速600r/min，加入溫度240_280°C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa。
[0037]實(shí)施例4
[0038]將52.1kg干燥后再生MC尼龍樹脂(相對粘度3.0,水分含量1%。)、0.4kg抗氧劑626、10kgP0E-g-MAH、0.5kg乙撐雙硬脂酰胺、1.5kg無為載體炭黑母粒、12kg石墨加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料器中，將3 O k g玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料器中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，主機(jī)的轉(zhuǎn)速600r/min，加入溫度240-280°C，真空壓力控制在 0.06-0.08MPa。
[0039]實(shí)施例5
[0040]將34.9kg干燥后再生MC尼龍樹脂(相對粘度2.6，水分含量I %。)、0.3kg抗氧劑
1010.0.3kg抗氧劑168、10kgEPDM-g-MAH、l.5kg氧化聚乙烯蠟、3kg以尼龍為載體的苯胺黑母粒、15kg超高分子量聚乙烯加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料器中，將35kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料器中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，主機(jī)的轉(zhuǎn)速600r/min，加入溫度240_280°C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa。
[0041]實(shí)施例6
[0042]將62.3kg干燥后再生MC尼龍樹脂(相對粘度2.4,水分含量1%。)、0.Ikg抗氧劑1098、0.1kg抗氧劑168、4kgSEBS-g-MAH、0.5kg乙撐雙硬脂酰胺、Ikg無為載體炭黑母粒、7kg聚四氟乙烯加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料器中，將25kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料器中，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，主機(jī)的轉(zhuǎn)速600r/min，加入溫度240_280°C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa。[0043]效果例I
[0044]機(jī)械力學(xué)性能及熱性能表征，將實(shí)施例1-6的制得再生MC尼龍復(fù)合材料按照ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，結(jié)果見表1和表2
【權(quán)利要求】
1.一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其特征在于:其由以下組分按質(zhì)量百分比制成: 34.9% -62.3%的再生MC尼龍樹脂、25% -35%的玻璃纖維、4% -10%的增韌劑、0.2%-0.6%的抗氧劑、0.5%-1.5%的潤滑劑、1.0%-3.0%的黑色母和7%-15%耐磨劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述再生MC尼龍樹脂為粘度為2.2-3.2的MC尼龍樹脂，其水分含量小于I %，該粘度是按烏氏粘度法測得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維，單根直徑為9 μ m-14 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的增韌劑為聚乙烯辛烯共聚彈性體接枝馬來酸酐、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯接枝馬來酸的任意一種或任意多種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述抗氧劑為:N，N'-亞已基-1.6-二 [ (3, 5-二叔丁基-4-輕苯基)丙酰胺]、四[β -(3, 5-二叔丁基_4_輕基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的任意一種或任意多種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述潤滑劑為硅酮類、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂肪酸酰胺、氧化聚乙烯蠟、褐煤蠟中的任意一種或任意多種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的黑色母為以尼龍為載體的苯胺黑母粒、以尼龍為載體炭黑母粒及無載體炭黑母粒中的任意一種或任意多種的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生MC尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述耐磨劑為超高分子量聚乙烯，二硫化鑰、氧化鋁、聚四氟乙烯、石墨中的任意一種或任意多種的組合。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一項所述的一種再生MC尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:其具體包括以下步驟: 步驟一、將再生MC尼龍樹脂放置100°C的烘箱中干燥3-4小時，使其含水率小于5%。； 步驟二、按配方中各組分質(zhì)量百分比分別稱取再生MC尼龍樹脂、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、黑色母、耐磨劑和玻璃纖維； 步驟三、將再生MC尼龍樹脂、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、黑色母、耐磨劑加入高速攪拌機(jī)中攪拌混合均勻； 步驟四、將步驟三所得混合物和玻纖分別通過主喂料和側(cè)喂料加入到長徑比為40: I的雙螺桿擠出機(jī)中，主機(jī)的轉(zhuǎn)速600r/min，加入溫度240-280°C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa，熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生MC尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述的雙螺桿擠出機(jī)的熔化段區(qū)域采用三頭捏合塊和二頭捏合塊組合方式，優(yōu)選的，所述的雙螺桿擠出機(jī)的熔化段區(qū)域采用三頭捏合塊和二頭捏合塊組合方式為:三頭的嚙合塊為KB45。/5/56-3，KB60。/4/44-3，二頭捏合塊 KB45。/5/56-2，KB60。/4/44-2，過渡捏合塊為一端為二頭，另一端為三頭的特殊捏合塊。
【文檔編號】C08L77/00GK104004345SQ201410252766
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】陸建華, 蔣東升 申請人:寧波伊德爾新材料有限公司