專利名稱：一種具有抗老化性能的尼龍6組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種尼龍6組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
尼龍是一種結(jié)晶型塑料，是最早開發(fā)的工程塑料，具有機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好、耐疲勞、有自潤滑性，摩擦系數(shù)小、耐磨、耐熱(100°c內(nèi)可長期使用)、電性能好，易染色、易成型等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的綜合性能及性能價(jià)格比。它是一類多品種的高分子材料，其中PA6和 PA66約占總產(chǎn)量的90%。汽車行業(yè)的環(huán)保，節(jié)能的發(fā)展需要，對汽車提出了輕量化的要求，于是汽車上的部件越來越多開始塑料化。塑料化首先是從比較容易的內(nèi)外裝飾件開始，現(xiàn)在，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件，燃料箱，各種軟管等也采用尼龍樹脂等工程塑料制造。對于汽車的內(nèi)飾材料而言，外觀直接關(guān)系到產(chǎn)品的使用價(jià)值。當(dāng)汽車內(nèi)飾材料在夏日太陽光的照射以及車內(nèi)高溫的作用下，顏色會(huì)逐漸變化，極大的影響了內(nèi)飾件的美觀， 因而需要研發(fā)具有良好抗老化性能的內(nèi)飾材料。日光對聚合物的材料的老化降解作用，實(shí)際上是光氧化過程和熱氧化過程兩種作用的疊加。聚合物的光氧化降解使聚合物材料的表觀性能和物理機(jī)械性能遭受破壞。外觀的變化，如變色，出現(xiàn)斑點(diǎn)，失去光澤是最直觀的老化現(xiàn)象。物理機(jī)械性能的變化也是明顯的，例如發(fā)脆，沖擊強(qiáng)度下降，甚至自行破裂，拉伸強(qiáng)度和伸長率下降。而熱氧化過程會(huì)導(dǎo)致材料在高溫下的熱氧降解。為了抑制聚合物材料的光老化降解過程的進(jìn)行，延長其使用壽命，需要在配方體系中添加光穩(wěn)定劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種具有抗老化性能的尼龍6組合物及其制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。一種具有抗老化性能的尼龍6組合物，包括以下組分及其重量分?jǐn)?shù)尼龍6 樹脂50%-80%聚乙烯樹脂1-10%相容化增韌劑1-8%玻璃纖維10-30%抗老化助劑以及其他加工助劑0. 3-2 %。所述的尼龍6樹脂的重量分?jǐn)?shù)優(yōu)選70-80%。所述的聚乙烯樹脂重量分?jǐn)?shù)優(yōu)選3-8%。所述的相容化增韌劑重量分?jǐn)?shù)優(yōu)選1_5%。玻璃纖維重量分?jǐn)?shù)優(yōu)選10-20%，更優(yōu)選15%。所述的尼龍6樹脂為中高粘度的尼龍6切片，相對粘度為2. 3-3. 4。
所述的聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂，低密度聚乙烯樹脂或線型低密度聚乙烯樹脂中的一種或是幾種。所述的相容化增韌劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物或是馬來酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物。所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維，玻璃纖維的單絲直徑優(yōu)選10-13微米。所述的抗老化助劑為光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑的組合物或是含有使尼龍穩(wěn)定的所有必須組分的單一組分穩(wěn)定劑。所述的光穩(wěn)定劑為受阻胺類產(chǎn)品，可以是TINUVIN 622，TINUVIN944,CHIMASS0RB2020, Uninul 5050H 和 Uninul 4045H 中的一種或幾種。所述的紫外線吸收劑為二苯甲酮類或苯并三唑類，優(yōu)選最大吸收波長在沘0-320歷之間的產(chǎn)品。所述的含有使尼龍穩(wěn)定的所有必須組分的單一組分穩(wěn)定劑，具體為一種含有銅基系統(tǒng)的穩(wěn)定劑，可以是 PolyAd 公司的 PolyAd HS OLPolyAd HS 02,PolyAd HS 03,PolyAdHS 011。所述的其他加工助劑包括潤滑劑和抗氧劑等，所述的潤滑劑包括硅油、脂肪酸酰胺、硬脂酸金屬皂類、脂肪雙酰胺蠟類、聚乙烯蠟類和褐煤蠟酸乙二醇酯類中的一種或是幾種；所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑單獨(dú)使用或與亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配。一種制備上述具有抗老化性能尼龍6組合物的方法，包括以下步驟(1)將尼龍6樹脂在90_100°C下，干燥3_4h ；(2)按上述重量分?jǐn)?shù)稱好各組分，將干燥后的尼龍6樹脂、聚乙烯樹脂、相容化增韌劑、抗老化助劑和加工助劑加入高速混合機(jī)；(3)將上述步驟O)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌3-5min ；(4)然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口 ；(5)玻璃纖維從第一個(gè)排氣口加入，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒。所述的雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度180-220°C，二區(qū)溫度200-240°C，三區(qū)溫度220-250°C，四區(qū)溫度220_240°C，五區(qū)溫度220_240°C，六區(qū)溫度220-240°C，機(jī)頭溫度 230-250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是 15-35HZ。車門裝飾條屬于汽車內(nèi)飾的范圍，所用除了要具有一定的機(jī)械性能要求外，還要求具有優(yōu)良的抗老化性能，一定的抗常溫及低溫沖擊性能，耐刮擦性和一定的氣味性和氣霧性要求。玻纖增強(qiáng)PA6材料本身具有一定的抗老化性能，但達(dá)不到高檔汽車車門裝飾條的抗老化需求，需要在材料中添加合適的抗老化助劑，本發(fā)明通過添加光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑的組合物或是含有使尼龍穩(wěn)定的所有必須組分的單一組分穩(wěn)定劑，制得了氙燈老化測試達(dá)到4-5級的尼龍6組合物。本發(fā)明具有以下有益效果1本發(fā)明采用了在玻纖增強(qiáng)增韌尼龍6組合物中添加光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑的組合物或是含有使尼龍穩(wěn)定的所有必須組分的單一組分穩(wěn)定劑，制得的組合物具有優(yōu)良的抗老化性能。2本發(fā)明制得的具有優(yōu)良抗老化性能尼龍6組合物具有優(yōu)良的機(jī)械性能和優(yōu)良的常溫，低溫抗沖擊性能，可用于車門裝飾條。
3本發(fā)明制得的具有優(yōu)良抗老化性能的尼龍6組合物，能滿足車門裝飾條的耐刮擦性和氣味，氣霧性要求。4本發(fā)明提出的具有優(yōu)良抗老化性能的尼龍6組合物的制備工藝簡單。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。機(jī)械性能測試方法本發(fā)明的組合物采用ASTM標(biāo)準(zhǔn)注塑，測試試樣，使用塑料注塑機(jī)在 230-250 °C下注塑成型。樣條尺寸(長度X寬度X厚度)分別為拉伸樣條(啞鈴型)，170mmX 13mmX3. 2mm ；彎曲樣條，127mmX 13mmX3. 2mm ；無缺口沖擊樣條， 127mmX13mmX3. 2mm ；缺口沖擊樣條，127_X 13_X 3. 2mm，V 型缺口，缺口深度為 1/5 ；1拉伸強(qiáng)度按ASTM D638測試，拉伸速度為5mm/min ；2彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按ASTM D790測試，彎曲速度為1. 25mm/min ；3缺口沖擊強(qiáng)度按ASTMD6110測試；4 密度按 ASTM D792 測試；5 灰分按 ASTMD2584 測試；6熔融指數(shù)按ASTM D1238測試，測試溫度為235°C，施加壓力為2. 16KG ；7抗老化性能測試使用氙燈老化測試儀進(jìn)行老化測試，最終結(jié)果表示為灰度等級(GM)，GM最高為5級，最差為1級，有中間級別，如4-5級。試樣成型后在溫度為(23士2) °C、濕度為(50士5) %的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置IMi后測試，測試環(huán)境為(23 士 2) °C、濕度為(50 士 5)%。實(shí)施例1(1)將尼龍6樹脂在90-100°C下，干燥3_4h ；(2)稱取尼龍6樹脂75.5%，聚乙烯樹脂5.5%，馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物 2. 5 %，抗老化助劑 UV30;35/UV4045/UV5050(1 1 1)0. 6 %，抗氧劑 1098/168(1 1)0. 4%，，潤滑劑 AC-540A 0. 5% ；(3)將上述步驟O)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌3-5min ；(4)將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中；(5)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的玻璃纖維從擠出機(jī)的排氣口加入，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成組合物材料。其中，雙螺桿各段溫度設(shè)置分別為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度180-220°C， 二區(qū)溫度200-240°C，三區(qū)溫度220-250°C，四區(qū)溫度220_240°C，五區(qū)溫度220_240°C，六區(qū)溫度220-240°C，機(jī)頭溫度230-250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是15-35HZ。實(shí)施例2(1)將尼龍6樹脂在90_100°C下，干燥3_4h ；(2)稱取尼龍6樹脂76. 1 %，聚乙烯樹脂5. 5%，馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物 2. 5%，抗老化助劑 PolyAdHS 020. 4%，潤滑劑 AC-540A 0. 5% ；(3)將上述步驟O)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌3-5min ；(4)將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中；(5)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的玻璃纖維從擠出機(jī)的排氣口加入，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成組合物材料。其中，雙螺桿各段溫度設(shè)置分別為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度180-220°C，二區(qū)溫度200-240°C，三區(qū)溫度220-250°C，四區(qū)溫度220_240°C，五區(qū)溫度220_240°C，六區(qū)溫度220-240°C，機(jī)頭溫度230-250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是15-35HZ。
對上述的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，其結(jié)果如下表
權(quán)利要求
1. 一種具有抗老化性能的尼龍6組合物，其特征在于其包括以下組分及其重量分?jǐn)?shù)抗老化助劑以及其他加工助劑0.3-2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗老化性能的尼龍6組合物，其特征在于所述的尼龍6樹脂為中高粘度的尼龍6切片，相對粘度為2. 3-3. 4 ；所述的聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯樹脂，低密度聚乙烯樹脂或線型低密度聚乙烯樹脂中的一種或幾種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗老化性能的尼龍6組合物，其特征在于所述的相容化增韌劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物或馬來酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗老化性能的尼龍6組合物，其特征在于所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗老化性能的尼龍6組合物，其特征在于所述的抗老化助劑為光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑的組合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有抗老化性能的尼龍6組合物，其特征在于所述的光穩(wěn)定劑為受阻胺類產(chǎn)品，選自 TINUVIN 622, TINUVIN944, CHIMASS0RB 2020，Uninul 5050H 或Uninul 4045H中的一種或幾種；所述的紫外線吸收劑為二苯甲酮類或苯并三唑類。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗老化性能的尼龍6組合物，其特征在于所述的含有使尼龍穩(wěn)定的所有必須組分的單一組分穩(wěn)定劑選自PolyAd krvices公司的PolyAd HS01、PolyAdHS 02, PolyAd HS 03 或 PolyAd HS 011。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗老化性能的尼龍6組合物，其特征在于所述的其他加工助劑包括潤滑劑和抗氧劑，所述的潤滑劑包括硅油、脂肪酸酰胺、硬脂酸金屬皂類、脂肪雙酰胺蠟類、聚乙烯蠟類和褐煤蠟酸乙二醇酯類中的一種或是幾種；所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑單獨(dú)使用或與亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配。
9.一種制備權(quán)利要求1-8中任一所述的具有抗老化性能尼龍6組合物的方法，其特征在于包括以下步驟(1)將尼龍6樹脂在90-100°C下，干燥3-4h；(2)按上述重量分?jǐn)?shù)稱好各組分，將干燥后的尼龍6樹脂、聚乙烯樹脂、相容化增韌劑、抗老化助劑助劑和加工助劑加入高速混合機(jī)；(3)將上述步驟O)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌3-5min；(4)然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口；(5)玻璃纖維從第一個(gè)排氣口加入，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述的雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度180-220°C，二區(qū)溫度200-240°C，三區(qū)溫度220_250°C，四區(qū)溫度220-240°C，五區(qū)溫度220-240°C，六區(qū)溫度220_240°C，機(jī)頭溫度230_250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是15-35HZ。10-30%50% -80%全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有優(yōu)良抗老化性能的尼龍6組合物的制備方法，具體為一種具有優(yōu)良抗老化性能的玻纖增強(qiáng)增韌尼龍6的組合物，其特征在于，它由以下重量配比的原料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒而成50-80％尼龍6樹脂，1％-10％的聚乙烯樹脂，1-8％的相容化增韌劑，10％-30％的玻璃纖維，0.3％-2％的抗老化助劑和其他加工助劑。其中玻璃纖維從擠出機(jī)的排氣口加入，其他原料預(yù)先混合好后，從擠出機(jī)的加料口加入。本發(fā)明組合物的抗老化級別可以達(dá)到4-5級，具有均衡的機(jī)械性能和良好的低溫沖擊性能，該尼龍6組合物主要用于制造車門裝飾條，能滿足車門裝飾條的耐刮擦性和氣味、氣霧性要求且制備工藝簡單。
文檔編號C08K13/04GK102558843SQ20101060247
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者吳安琪 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司