一种半芳香尼龙改性材料及其制备方法与流程

本发明属于材料技术领域，具体涉及半芳香尼龙材料。

背景技术：

聚酰胺纤维俗称尼龙(nylon)，英文名称polyamide(pa)，是分子主链上含有重复酰胺基团—[nhco]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族pa、芳香族pa等。其中脂肪族pa品种多，产量大，应用广泛。芳香族pa的分子链中含有苯环，当尼龙原料的胺或者酸中有一样含有苯环时叫做半芳香尼龙，两种原料都含有苯环时叫做全芳香尼龙。半芳香尼龙通常分子链中既含有苯环又含有亚甲基，作为尼龙的新品种，半芳香尼龙吸水率低，耐热性好，具有优良的力学性能和成型加工性能，保留了尼龙的优良特性，并且在某些方面改善了原本脂肪族pa例如pa6、pa66等的不足。

但目前的半芳香尼龙产品中不可避免的含有苯甲酸等酸性物质，而且半芳香尼龙产品常用有卤阻燃剂提高阻燃性能，在生产及注塑中因有卤阻燃剂分解产生卤化氢，这些会使制品变色，引起设备腐蚀，减少设备使用寿命，增加生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种半芳香尼龙改性材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种半芳香尼龙改性材料，其原料按质量份数计，包括：半芳香尼龙100份，玻璃纤维0～60份，阻燃剂0～20份，抗氧剂0.1～1.0份，润滑剂0.1～1.0份，和吸酸剂0.5～10份；所述吸酸剂包括质量比为1：1～1：10的无水硼酸锌与全氟辛酸拄撑水滑石。

优选地，其原料按质量份数计，包括：半芳香尼龙100份，玻璃纤维20～50份，阻燃剂12～16份，抗氧剂0.4～0.6份，润滑剂0.2～0.4份，和吸酸剂4～8份；所述吸酸剂包括质量比为1：1.5～1：2.5的无水硼酸锌与全氟辛酸拄撑水滑石。

一实施例中：所述半芳香尼龙包括pa4t、pa6t、pa9t或pa10t等中的至少一种。

一实施例中：所述玻璃纤维为无碱玻纤。

一实施例中：所述玻璃纤维包括短切玻纤(长度低于6mm，可低至0.2～0.6mm)、长玻纤(长度为6～25mm)、或异形玻璃纤维(即断面形状为非圆形的玻璃纤维)中的至少一种。

一实施例中：所述阻燃剂包括无卤阻燃剂或有卤阻燃剂中的至少一种。

其中，无卤阻燃剂例如包括有机次磷酸盐(如亚磷酸金属盐类的0p1230)或三氧化二锑；有卤阻燃剂例如包括溴化聚苯乙烯(如xz6700)；但不仅限于此。

一实施例中：所述抗氧剂包括h161(bruggolenh161，为空间受阻酚抗氧剂和膦酸盐的增效混合物)、1098(n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)、9228(双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯)、或seed(n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺)中的至少一种，但不仅限于此。

一实施例中：所述润滑剂包括硅酮、pets(季戊四醇硬脂酸酯)、乙烯丙烯酸共聚物或硬脂酸盐中的至少一种，但不仅限于此。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种半芳香尼龙改性材料的制备方法，采用双螺杆挤出机挤出成型，所述玻璃纤维及所述阻燃剂从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，其他原料共混均匀后从主喂料口加入，螺杆转速为200～250转/min。

本发明所涉及的设备、试剂、工艺、参数等，除有特别说明外，均为常规设备、试剂、工艺、参数等，不再作实施例。

本发明所列举的所有范围包括该范围内的所有点值。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本发明采用了在半芳香尼龙材料改性过程中添加特定吸酸剂的方法，不仅可以改善材料性能，而且防止半芳香尼龙产品在改性过程中对设备的腐蚀，可延长生产、注塑等设备的使用寿命，降低生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

按照表1中的配方，按以下方法制备实施例1～4及对比例1～5的半芳香尼龙改性材料。

表1实施例及对比例的配方

按照表1中的配方，按以下方法制备：

将物料按配方比例备好，其中玻璃纤维及阻燃剂从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，其他料共混均匀后从主喂料口加入，经双螺杆挤出机造料得到产品，生产时控制螺杆转速在200～250转/min。

对实施例1～4及对比例1～5的半芳香尼龙改性材料的性能进行测试，具体包括：

密度：参照iso1183进行测试。

熔指：参照iso1133进行测试，测试条件：325℃，5kg。

拉伸强度：参照iso527/2进行测试。

断裂伸长率：参照iso527/2进行测试。

弯曲强度：参照iso178进行测试。

弯曲模量：参照iso178进行测试。

简支梁缺口冲击强度：参照iso179/1进行测试。

阻燃性能：参照ul94进行测试。

腐蚀性能评估：

方法1：观察生产过程中挤出口模孔径变化(孔径增大10％、20％)来评估配方腐蚀性能。方法1适于大批量生产，仅实施例3和对比例5进行。

方法2：注塑生产过程中对模具的腐蚀情况进行评估：观察模具表面(a.表面失光，无蚀点；b.表面失光有蚀点)注塑次数来评估腐蚀性能。方法2适于大批量生产，仅实施例3和对比例5进行。

方法3：将500g各实施例及对比例样料置于相同型号的1l的广口瓶中，同时在样料上以45度角放置相同材质及大小的铁片，于280℃烘箱烘8小时后，温度降到120℃，烘14天，观察铁片腐蚀情况。方法3腐蚀情况评价标准：

良好：表面无变化。

轻度腐蚀：表面失光，有少量蚀点。

严重腐蚀：表面有大量蚀点，有锈迹。

实施例1～4及对比例1～5的半芳香尼龙改性材料的性能测试结果如表2所示。

表2实施例及对比例的半芳香尼龙改性材料的性能测试结果

从实施例可以看出，实施例的半芳香尼龙改性材料很好的改善了材料腐蚀设备的问题。

从实施例1与对比例1可以看出无水硼酸锌与水滑石在改善腐蚀设备问题的同时，还具有阻燃效果，实施例1在减少阻燃剂的用量的情况下阻燃等级依然维持在v0。

从实施例2与对比例2可以看出，采用全氟辛酸拄撑水滑石比采用没有改性的水滑石，不仅改善腐蚀设备效果好，而且材料物理性能和阻燃性能更好，推测可能是由于未改性水滑石具有很重的亲水性，易吸水，容易团聚，生产时分散困难，因而严重影响材料物理性能，改善腐蚀设备性能效果不明显。

从实施例3与对比例3，4，5可以看出，无水硼酸锌与水滑石复配具有明显的协同作用，不加无水硼酸锌与全氟辛酸拄撑水滑石或加入滑石粉1250a材料存在腐蚀设备的现象，滑石粉没有改善材料腐蚀设备效果。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

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