抗靜電聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了抗靜電聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法，該抗靜電聚酰胺復(fù)合材料包括以下重量份計(jì)的原料：聚酰胺40～50份、聚苯硫醚20～30份、聚乙烯基吡啶20～30份、聚酰亞胺30～80份、醋酸鈣40～60份、炭黑20～30份、硫磺20～70份、硫酸鋇30～60份、甲苯二異氰酸酯4～15份、穩(wěn)定劑10～30份、二氧化鈦10～30份、樹脂40～90份。制備方法：將聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙烯基吡啶加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻并加熱升溫至115～120℃；在15～45min內(nèi)加入聚酰亞胺、醋酸鈣、炭黑、硫磺，升溫至200～250℃反應(yīng)1～2h；加入剩余組分，混合均勻，擠出造粒。本發(fā)明所得抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的表面電阻是3.2×106～3.8×106Ω，耐電弧性是120～125s，具有良好的抗靜電效果。
【專利說明】抗靜電聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及抗靜電聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚酰胺，英文名稱為polyamide,簡(jiǎn)稱PA。俗稱尼龍（Nylon)，為五大工程塑料中產(chǎn) 量最大、品種最多、用途最廣的品種。尼龍中的主要品種是尼龍6和尼龍66,占絕對(duì)主導(dǎo)地 位，尼龍6為聚己內(nèi)酰胺，而尼龍66為聚己二酸己二胺，尼龍66比尼龍6要硬12% ;其次是 尼龍11,尼龍12,尼龍610,尼龍612,另外還有尼龍1010、尼龍46、尼龍7、尼龍9、尼龍13， 新品種有尼龍61、尼龍9T和特殊尼龍MXD6 (阻隔性樹脂）等，尼龍的改性品種。主要品種 有尼龍6、尼龍、尼龍11.尼龍12、尼龍610、尼龍612、尼龍4fi、尼龍1010等。其中尼龍6、 尼龍66產(chǎn)量最大，約占尼龍產(chǎn)量的90%以上。尼龍11、尼龍12具有突出的低溫韌性；尼 龍46具有優(yōu)異的耐熱性而得到迅速發(fā)展，尼龍1010是以蓖麻油為原料生產(chǎn)的我國(guó)特有的 品種。由于各種尼龍的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，其性能也有差異，但它們具有共同的特性：尼龍的分 子之間可以形成氫鍵，使結(jié)構(gòu)易，發(fā)生結(jié)晶化而且，分子之間互相作用力較大，賦予尼龍以 高熔點(diǎn)和力學(xué)性；由于酰胺基是親水基團(tuán)，吸水性較大。在尼龍的化學(xué)結(jié)構(gòu)中還存在亞甲 基和芳基，使尼龍具有一定柔順或剛性。尼龍中的亞甲酸氨基的比例越大，分子中氫鍵數(shù) 越少，分子間力越小，柔性增加，吸水性越小。因此，尼龍工程塑料一般都具有良好力學(xué)性 能、電性能，耐熱性和韌性，還具有優(yōu)良的耐油性、耐磨性、自潤(rùn)滑性、耐化學(xué)品性和成型加 工性。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01310251813. 3、發(fā)明名稱為"抗靜電增強(qiáng)型尼龍66復(fù)合材料"的中國(guó) 專利申請(qǐng)公開了一種抗靜電增強(qiáng)型尼龍66復(fù)合材料，屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，其特征在 于包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料：PA6690?110份、抗氧劑0. 5?0. 8份、乙氧基月桂酰 胺0. 5?2份、潤(rùn)滑劑TAF0. 1?0. 5份、芳綸纖維5?10份、硼酸酯偶聯(lián)劑0. 2?0. 5份。 該發(fā)明產(chǎn)品在保持現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)上，增強(qiáng)了尼龍66的穩(wěn)定性。該復(fù)合材料為了增強(qiáng)其抗 靜電效果，加入了乙氧基月桂酰胺，但是這樣相對(duì)的降低了其韌性。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?00910247295. 1、發(fā)明名稱為"耐翹曲變形的抗靜電增強(qiáng)尼龍66組合物 及其制備方法"的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種耐翹曲變形的抗靜電增強(qiáng)尼龍66組合物及其制 備方法，該組合物包括以下組分及含量（wt%):尼龍66切片40-75、玻璃纖維10-30、玻璃 微珠10-30、抗靜電劑1-5、相容劑0. 1-10、抗氧劑0. 1-1、潤(rùn)滑劑0. 1-1，將除了玻璃纖維之 外的其它原料置于高混機(jī)中，得到的混合物料與玻璃纖維導(dǎo)入螺桿機(jī)中，擠出造粒，得到 產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，良好的耐翹曲變形能力，同時(shí)具 有良好的抗靜電效果，以滿足在尺寸要求相對(duì)較高的產(chǎn)品中的使用，可用于紡織機(jī)械和礦 山機(jī)械，以及各種電子電器、電動(dòng)工具以及汽車領(lǐng)域。該組合物通過直接加入抗靜電劑提 高其抗靜電效果，提高抗靜電劑的相對(duì)含量則降低了其他原料的含量，使抗靜電和增塑增 韌等不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供抗靜電聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法，抗靜電 聚酰胺復(fù)合材料韌性強(qiáng)，抗靜電效果好。
[0006] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，包括以下重量份計(jì)的原料：聚酰胺40?50份、聚苯硫醚20? 30份、聚乙烯基吡啶20?30份、聚酰亞胺30?80份、醋酸鈣40?60份、炭黑20?30 份、硫磺20?70份、硫酸鋇30?60份、甲苯二異氰酸酯4?15份、穩(wěn)定劑10?30份、二 氧化鈦10?30份、樹脂40?90份。
[0007] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，包括以下重量份計(jì)的原料：聚酰胺45份、聚苯硫醚25 份、聚乙烯基吡啶25份、聚酰亞胺50份、醋酸鈣50份、炭黑25份、硫磺50份、硫酸鋇40份、 甲苯二異氰酸酯10份、穩(wěn)定劑20份、二氧化鈦20份、樹脂70份。
[0008] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，穩(wěn)定劑是硬脂酸鈉或苯甲酸鈉。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，二氧化鈦的粒徑為5?8微米。
[0010] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，樹脂是酚醛樹脂、二烯丙基鄰苯二甲酸醛樹脂、有機(jī)硅 樹脂或氟樹脂中的一種。
[0011] 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙烯基吡啶加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻并加熱升溫至115? 120。。； (2) 在15?45min內(nèi)加入聚酰亞胺、醋酸鈣、炭黑、硫磺，升溫至200?250°C反應(yīng)1? 2h ； (3) 加入硫酸鋇、甲苯二異氰酸酯、穩(wěn)定劑、二氧化鈦、樹脂，混合均勻，通過雙螺桿擠出 機(jī)擠出造粒。
[0012] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（2)反應(yīng)溫度為230°C，反應(yīng)時(shí)間為I. 5h。
[0013] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（3)擠出溫度為220?230°C。
[0014] 原理：硫酸鋇的加入一方面減小分子之間的引力，從而減少靜電；另一方面，可以 使制得的復(fù)合材料具備較強(qiáng)的力學(xué)性能。
[0015] 技術(shù)效果 本發(fā)明的表面電阻是3. 2X IO6?3. 8X IO6 Ω，耐電弧性是120?125s，不含硫酸鋇的 表面電阻是I. IX IO8Ω，耐電弧性是80s，說明本發(fā)明具有良好的抗靜電效果。此外，本發(fā) 明的斷裂強(qiáng)度是80?84MPa，因此，本發(fā)明還具有較強(qiáng)的力學(xué)性能。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)介紹。
[0017] 實(shí)施例1 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，包括以下重量份計(jì)的原料：聚酰胺40份、聚苯硫醚20份、聚乙 烯基吡啶20份、聚酰亞胺30份、醋酸鈣40份、炭黑20份、硫磺20份、硫酸鋇30份、甲苯二 異氰酸酯4份、穩(wěn)定劑10份、二氧化鈦10份、樹脂40份。
[0018] 穩(wěn)定劑是硬脂酸鈉。
[0019] 二氧化鈦的粒徑為5微米。
[0020] 樹脂是酚醛樹脂。
[0021] 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙烯基吡啶加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻并加熱升溫至115°c ; (2) 在15min內(nèi)加入聚酰亞胺、醋酸|丐、炭黑、硫磺，升溫至200°C反應(yīng)Ih ; (3) 加入硫酸鋇、甲苯二異氰酸酯、穩(wěn)定劑、二氧化鈦、樹脂，混合均勻，通過雙螺桿擠出 機(jī)擠出造粒。
[0022] 步驟（3)擠出溫度為220°C。
[0023] 實(shí)施例2 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，包括以下重量份計(jì)的原料：聚酰胺50份、聚苯硫醚30份、聚乙 烯基吡啶30份、聚酰亞胺80份、醋酸鈣60份、炭黑30份、硫磺70份、硫酸鋇60份、甲苯二 異氰酸酯15份、穩(wěn)定劑30份、二氧化鈦30份、樹脂90份。
[0024] 穩(wěn)定劑是苯甲酸鈉。
[0025] 二氧化鈦的粒徑為8微米。
[0026] 樹脂是二烯丙基鄰苯二甲酸醛樹脂。
[0027] 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙烯基吡啶加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻并加熱升溫至120°C ; (2) 在45min內(nèi)加入聚酰亞胺、醋酸|丐、炭黑、硫磺，升溫至250°C反應(yīng)2h ; (3) 加入硫酸鋇、甲苯二異氰酸酯、穩(wěn)定劑、二氧化鈦、樹脂，混合均勻，通過雙螺桿擠出 機(jī)擠出造粒。
[0028] 步驟（3)擠出溫度為230°C。
[0029] 實(shí)施例3 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，包括以下重量份計(jì)的原料：聚酰胺45份、聚苯硫醚25份、聚乙 烯基吡啶25份、聚酰亞胺50份、醋酸鈣50份、炭黑25份、硫磺50份、硫酸鋇40份、甲苯二 異氰酸酯10份、穩(wěn)定劑20份、二氧化鈦20份、樹脂70份。
[0030] 穩(wěn)定劑是硬脂酸鈉。
[0031] 二氧化鈦的粒徑為7微米。
[0032] 樹脂是有機(jī)娃樹脂。
[0033] 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙烯基吡啶加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻并加熱升溫至118°c ; (2) 在25min內(nèi)加入聚酰亞胺、醋酸鈣、炭黑、硫磺，升溫至230°C反應(yīng)I. 5h ; (3) 加入硫酸鋇、甲苯二異氰酸酯、穩(wěn)定劑、二氧化鈦、樹脂，混合均勻，通過雙螺桿擠出 機(jī)擠出造粒。
[0034] 步驟（3)擠出溫度為225°C。
[0035] 實(shí)施例4 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，包括以下重量份計(jì)的原料：聚酰胺42份、聚苯硫醚22份、聚乙 烯基吡啶22份、聚酰亞胺35份、醋酸鈣42份、炭黑22份、硫磺30份、硫酸鋇35份、甲苯二 異氰酸酯8份、穩(wěn)定劑15份、二氧化鈦15份、樹脂48份。
[0036] 穩(wěn)定劑是苯甲酸鈉。
[0037] 二氧化鈦的粒徑為7微米。
[0038] 樹脂是氟樹脂。
[0039] 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙烯基吡啶加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻并加熱升溫至119°C ; (2) 在16min內(nèi)加入聚酰亞胺、醋酸|丐、炭黑、硫磺，升溫至220°C反應(yīng)I. 8h ; (3) 加入硫酸鋇、甲苯二異氰酸酯、穩(wěn)定劑、二氧化鈦、樹脂，混合均勻，通過雙螺桿擠出 機(jī)擠出造粒。
[0040] 步驟（3)擠出溫度為228°C。
[0041] 對(duì)比例 與實(shí)施例1相同，不同的是：不含硫酸鋇。
[0042] 性能測(cè)試 對(duì)實(shí)施例1?3和對(duì)比例進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表1。
[0043] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，包括以下重量份計(jì)的原料：聚酰胺40?50 份、聚苯硫醚20?30份、聚乙烯基吡啶20?30份、聚酰亞胺30?80份、醋酸鈣40?60 份、炭黑20?30份、硫磺20?70份、硫酸鋇30?60份、甲苯二異氰酸酯4?15份、穩(wěn)定 劑10?30份、二氧化鈦10?30份、樹脂40?90份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：包括以下重量份計(jì)的 原料：聚酰胺45份、聚苯硫醚25份、聚乙烯基吡啶25份、聚酰亞胺50份、醋酸鈣50份、炭 黑25份、硫磺50份、硫酸鋇40份、甲苯二異氰酸酯10份、穩(wěn)定劑20份、二氧化鈦20份、樹 脂70份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：穩(wěn)定劑是硬脂酸鈉或 苯甲酸鈉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：二氧化鈦的粒徑為 5?8微米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：樹脂是酚醛樹脂、二烯 丙基鄰苯二甲酸醛樹脂、有機(jī)硅樹脂或氟樹脂中的一種。
6. 權(quán)利要求1所述的抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步 驟： (1) 將聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙烯基吡啶加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻并加熱升溫至115? 120。。； (2) 在15?45min內(nèi)加入聚酰亞胺、醋酸鈣、炭黑、硫磺，升溫至200?250°C反應(yīng)1? 2h ； (3) 加入硫酸鋇、甲苯二異氰酸酯、穩(wěn)定劑、二氧化鈦、樹脂，混合均勻，通過雙螺桿擠出 機(jī)擠出造粒。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟（2)反 應(yīng)溫度為230°C，反應(yīng)時(shí)間為I. 5h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗靜電聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟（3)擠 出溫度為220?230°C。
【文檔編號(hào)】C08L39/08GK104312089SQ201410513006
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】翟紅波, 楊振樞, 韋洪屹 申請(qǐng)人:蘇州博利邁新材料科技有限公司