一种耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料及其制备方法与流程

一种耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料及其制备方法
1.本技术为分案申请。母案申请号为：202011459362.9，申请日：2020年12月11日，发明名称为：一种耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料及其制备方法。
技术领域
2.本发明涉及工程塑料改性技术领域，具体涉及一种耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料及其制备方法。


背景技术：

3.pa66是一种用途广泛的工程塑料，其属于结晶性聚合物，分子链上的酰胺基团之间存在牢固的氢键，结晶度和熔点较高，具有优异的力学性能，因此其机械性能优异，如高强度、高模量、高硬度等；但纯pa66树脂韧性不高、吸水性大、低温特性差、线膨胀系数较大，因此亟待改进。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料及其制备方法。本发明改性尼龙材料吸水率低至0.25％，吸水率较低；同时，本发明改性尼龙材料的低温性能优于常温性能，低温特性较好，且其在-50℃～ 70℃温度范围内线膨胀系数可低至21
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5.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
6.一种耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料，包括如下重量份的原料：尼龙66100份、尼龙610 40～60份、聚碳酸酯40～60份、增韧剂6～14份、抗氧化剂0.5～1份。
7.优选地，所述pa66的特性粘度为2.4～3.7。
8.优选地，所述pa610的特性粘度为2.5～3.5。
9.优选地，所述聚碳酸酯是芳香族的双酚a型聚碳酸酯。
10.优选地，所述增韧剂为低分子量的聚烯烃混合物。
11.更优选地，所述增韧剂为聚乙烯、聚丙烯、聚酮树脂按重量比1∶0.5∶1.5复配而成的混合物。
12.更优选地，所述聚乙烯的分子量为30000～60000。
13.更优选地，所述聚丙烯的分子量为30000～40000。
14.优选地，所述抗氧化剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按重量比1∶1复配而成的复合抗氧剂。
15.如上所述的一种耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料的制备方法，包括如下步骤：
16.(1)原料共混：将尼龙66、尼龙610、聚碳酸酯、增韧剂、抗氧化剂分别按所述重量份称取，放入高混机中进行共混，得共混料；
17.(2)挤出造粒：将步骤(1)所述共混料投入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料。
18.优选地，所述步骤(1)中，所述共混的时间为3～5min。
19.更优选地，所述共混的时间为5min。
20.优选地，所述步骤(2)中，将步骤(1)所述共混料投入双螺杆挤出机的主喂料口。
21.优选地，所述步骤(2)中，所述挤出造粒时双螺杆挤出机的转速为350r/min。
22.优选地，所述步骤(2)中，所述挤出造粒时双螺杆挤出机的加工温度为240～300℃。
23.本发明的基本原理：
24.本发明利用特定的增韧剂、尼龙610和聚碳酸酯对尼龙66进行改性；其中，增韧剂提高材料的耐低温性能并降低吸水率，尼龙610降低材料的吸水率，聚碳酸酯提高材料的低膨胀能力，抗氧剂使尼龙在加工过程中具备良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。上述各组分协同作用，最终制备得到性能优良的耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.本发明改性尼龙材料吸水率低至0.25％(一般尼龙的吸水率在1％以上)，吸水率较低；同时，本发明改性尼龙材料的低温性能优于常温性能，低温特性较好，且其在-50℃～ 70℃温度范围内线膨胀系数可低至21
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(一般改性尼龙材料线膨胀系数可达50
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)。
具体实施方式
27.为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
28.本发明实施例1～5及对比例1所述改性尼龙材料性能测试标准如下：
29.缺口冲击强度按“gb/t1043.1-2008塑料简支梁冲击性能的测定”测试；
30.吸水率按“gb/t 1034-2008塑料吸水性的测定”测试；
31.线膨胀系数按“gjb 322a-2004固体材料纯膨胀系数测定方法”测试。
32.本发明实施例1～5所述聚碳酸酯是芳香族的双酚a型聚碳酸酯。
33.本发明实施例1～5及对比例1所述增韧剂为聚乙烯、聚丙烯、聚酮树脂按重量比1∶0.5∶1.5复配而成的混合物；其中，所述聚乙烯的分子量为30000～60000；所述聚丙烯的分子量为30000～40000。
34.实施例1
35.选用粘度为2.4的尼龙66：100重量份；粘度为2.7的尼龙610：40重量份；聚碳酸酯：50重量份；增韧剂：10重量份；抗氧剂1098与抗氧剂168复配(1∶1)：0.5重量份。
36.上述组分按所述重量份分别称取，放入高混机中混合5min，将混合的原料放入螺杆机主喂料口，挤出造粒，螺杆机的转速为350r/min，加工温度240～300℃，得到本实施例涉及的耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料，按国家标准测得的常温缺口冲击强度7.7kj/m-2
，低温缺口冲击强度8.4kj/m-2
，吸水率0.35％，-50℃～ 70℃线膨胀系数30
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37.实施例2
38.选用粘度为2.8的尼龙66：100重量份；粘度为3.2的尼龙610：60重量份；聚碳酸酯：
45重量份；增韧剂：8重量份；抗氧剂1098与抗氧剂168复配(1∶1)：1重量份。
39.上述组分按所述重量份分别称取，放入高混机中混合5min，将混合的原料放入螺杆机主喂料口，挤出造粒，螺杆机的转速为350r/min，加工温度240～300℃，得到本实施例涉及的耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料，按国家标准测得的常温缺口冲击强度7.5kj/m-2
，低温缺口冲击强度8.0kj/m-2
，吸水率0.4％，-50℃～ 70℃线膨胀系数33
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40.实施例3
41.选用粘度为3.2的尼龙66：100重量份；粘度为3.5的尼龙610：45重量份；聚碳酸酯：55重量份；增韧剂：14重量份；抗氧剂1098与抗氧剂168复配(1∶1)：1重量份。
42.上述组分按所述重量份分别称取，放入高混机中混合5min，将混合的原料放入螺杆机主喂料口，挤出造粒，螺杆机的转速为350r/min，加工温度240～300℃，得到本实施例涉及的耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料，按国家标准测得的常温缺口冲击强度8.3kj/m-2
，低温缺口冲击强度9.2kj/m-2
，吸水率0.25％，-50℃～ 70℃线膨胀系数26
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43.实施例4
44.选用粘度为3.5的尼龙66：100重量份；粘度为2.5的尼龙610：55重量份；聚碳酸酯：60重量份；增韧剂：12重量份；抗氧剂1098与抗氧剂168复配(1∶1)：0.5重量份。
45.上述组分按所述重量份分别称取，放入高混机中混合5min，将混合的原料放入螺杆机主喂料口，挤出造粒，螺杆机的转速为350r/min，加工温度240～300℃，得到本实施例涉及的耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料，按国家标准测得的常温缺口冲击强度7.9kj/m-2
，低温缺口冲击强度8.7kj/m-2
，吸水率0.3％，-50℃～ 70℃线膨胀系数21
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46.实施例5
47.选用粘度为3.7的尼龙66：100重量份；粘度为2.9的尼龙610：50重量份；聚碳酸酯：40重量份；增韧剂：10重量份；抗氧剂1098与抗氧剂168复配(1∶1)：1重量份。
48.上述组分按所述重量份分别称取，放入高混机中混合5min，将混合的原料放入螺杆机主喂料口，挤出造粒，螺杆机的转速为350r/min，加工温度240～300℃，得到本实施例涉及的耐低温低吸水低膨胀改性尼龙材料，按国家标准测得的常温缺口冲击强度7.1kj/m-2
，低温缺口冲击强度7.8kj/m-2
，吸水率0.45％，-50℃～ 70℃线膨胀系数35
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49.对比例1
50.选用粘度为3.5的尼龙66：100重量份；粘度为2.5的尼龙610：55重量份；聚碳酸酯：0重量份；增韧剂：12重量份；抗氧剂1098与抗氧剂168复配(1∶1)：0.5重量份。
51.上述组分按所述重量份分别称取，放入高混机中混合5min，将混合的原料放入螺杆机主喂料口，挤出造粒，螺杆机的转速为350r/min，加工温度240～300℃，得到本对比例涉及的改性尼龙材料，按国家标准测得的常温缺口冲击强度7.6kj/m-2
，低温缺口冲击强度8.3kj/m-2
，吸水率0.4％，-50℃～ 70℃线膨胀系数48.4
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52.上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。