本發(fā)明屬于尼龍材料改性領(lǐng)域，具體為一種高光澤耐刮擦填充尼龍6組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：尼龍6由于著色性、韌性好、抗化學(xué)性、耐磨、自潤滑，使得其在汽車、家電和精密電子行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。但其存在吸濕性高，尺寸不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。為了更好發(fā)揮尼龍6的作用，解決這些問題，在尼龍6樹脂中通過添加填充、增強(qiáng)和增韌的方法形成改性尼龍6組合物。隨著家電和汽車行業(yè)的發(fā)展，對(duì)于塑膠制品的外觀和耐刮擦性有著較高要求，其中外觀的好壞取決于產(chǎn)品表面光澤度，耐刮擦性取決于產(chǎn)品表面硬度。而現(xiàn)有技術(shù)中為了提高尼龍6表面光澤度，通過添加硫酸鋇、滑石粉、晶須等填料，基本滿足光澤度，但難以提高材料表面硬度和耐刮擦性。而現(xiàn)有技術(shù)中鮮有提及高光澤材料的耐刮傷性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高光澤耐刮擦填充尼龍6組合物及其制備方法，解決一般填料填充尼龍6組合物達(dá)不到高光澤和耐刮擦的缺陷。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種高光澤耐刮擦填充尼龍6組合物，按照重量份數(shù)，包括以下組分：尼龍6樹脂65~90份超細(xì)滑石粉1~30份抗氧劑0.2~1份潤滑劑0.2~1份成核劑0.2~1份耐刮擦劑1~4份。進(jìn)一步地，尼龍6組合物包括以下組分：尼龍6樹脂87.2份超細(xì)滑石粉10份抗氧劑0.3份潤滑劑0.3份成核劑0.2份耐刮擦劑2份。進(jìn)一步地，所述尼龍6樹脂的相對(duì)粘度為2.1~2.3。相對(duì)粘度根據(jù)ISO307測(cè)試所得，將尼龍6樹脂的相對(duì)粘度控制在2.1~2.3，是為了保證加工順暢，螺桿扭矩小，組合物流動(dòng)性好便于造粒。進(jìn)一步地，所述尼龍6樹脂的水分在0.1wt%以下。樹脂水分重量百分比用鹵素快速水分儀測(cè)試，將尼龍6樹脂的水分重量百分比控制在0.1wt%以下，是為了防止樹脂經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)發(fā)生降解，填料在樹脂中形成抱團(tuán)，更好的分散。進(jìn)一步地，所述超細(xì)滑石粉的顆粒直徑范圍在0.5~0.7μm。粒徑控制在此范圍，是為了增加組合物的表面光澤度，提高組合物剛性和硬度，較小的粒徑除提高組合物剛性外，能夠作為成核劑提高組合物結(jié)晶度進(jìn)一步地，所述抗氧劑為受阻酚類和亞磷酸酯類的復(fù)配物?？寡鮿┛梢蕴岣呓M合物在加工過程中的熱老化性能，同時(shí)提高加工后的顆粒在使用過程中的抗老化性能。進(jìn)一步地，所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。潤滑劑可以減小組合物在加工過程的阻力，降低螺桿扭矩，改善組合物的脫模性。進(jìn)一步地，所述成核劑為乙烯丙烯酸共聚物。通過在尼龍6樹脂中添加成核劑，可以細(xì)化尼龍6晶粒，從而提高組合物的表面光澤度。進(jìn)一步地，所述耐刮擦劑為硅氧烷聚合物固體顆粒。耐刮擦劑可以提高組合物表面硬度，增加組合物耐刮擦性和減小摩擦系數(shù)，減小螺桿扭矩，使得在加工過程擠出和切粒順暢。一種制備上述的尼龍6組合物的方法，具體是：將原料加入混合機(jī)，混合均勻，然后將物料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)塑化、水冷、風(fēng)干和造粒即得，溫度控制在220~240℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在300~400rpm。與現(xiàn)有的填充尼龍6組合物比較，本發(fā)明的有益效果在于：1、通過加入超細(xì)滑石粉能夠使得制成的填充尼龍6組合物表面光澤度和表面硬度優(yōu)于其他填料填充尼龍6組合物。2、通過加入受阻酚類和亞磷酸酯類復(fù)配抗氧劑，使得制備填充尼龍6組合物加工過程有很好的抗氧化功能，加工后的顆粒在長期使用過程中有較強(qiáng)的抗老化功能。3、通過加入硬脂酸類潤滑劑，能夠很大程度改善組合物脫模性，降低螺桿扭矩，提高填料的分散效果，保證填充尼龍6組合物制備的穩(wěn)定性。4、通過加入乙烯丙烯酸共聚物成核劑，能夠使得制備的填充尼龍6組合物形成較細(xì)的晶粒，提高材料的結(jié)晶度和表面光澤度。5、通過加入純硅氧烷聚合物固體顆粒，能夠顯著提高材料耐刮擦性和減小摩擦（0.55減小到0.47），提高表面硬度，降低螺桿扭矩。6、通過超細(xì)滑石粉和耐刮擦劑復(fù)配，制備的填充尼龍6組合物表面光澤度和硬度大大提升，耐刮擦性優(yōu)異，解決了現(xiàn)有產(chǎn)品容易刮傷、耐刮擦性差的問題。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。以下實(shí)施例中，尼龍6樹脂是從中國石化岳陽石化商購的PA6YH800樹脂，相對(duì)粘度為2.1~2.3，分在0.1wt%以下。超細(xì)滑石粉是從和氏璧化工可商購的HTP-05，顆粒直徑范圍在0.5~0.7μm?？寡鮿┦菑牡聡紖胃衤藤彛吞?hào)為QB1202。潤滑劑是從崴其貿(mào)易有限公司商購的PETS，是一種硬脂酸類高分子化合物：季戊四醇硬脂酸酯。成核劑是從崴其貿(mào)易有限公司商購的P32。耐刮擦劑是從廣州融大化工商購的純硅氧烷聚合物固體顆粒，牌號(hào)40-411。實(shí)施例1~4、對(duì)比例1~3的原料配比如表1所示：表1（單位：重量份）尼龍6樹脂超細(xì)滑石粉抗氧劑潤滑劑成核劑耐刮擦劑實(shí)施例19010.30.30.22實(shí)施例287.2100.30.30.22實(shí)施例377.2200.30.30.22實(shí)施例467.2300.30.30.22對(duì)比例187.210a0.30.30.22對(duì)比例287.210b0.30.30.22對(duì)比例387.2100.30.30.2—a使用普通滑石粉代替超細(xì)滑石粉；b使用納米硫酸鋇代替超細(xì)滑石粉按照以下步驟制備：將尼龍6樹脂、超細(xì)滑石粉、分散劑、潤滑劑、成核劑和耐刮擦劑按重量份數(shù)加入高速混合機(jī)，混合均勻（5分鐘），然后將混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)主喂料口，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)塑化、水冷、風(fēng)干、切粒，從而制備填充尼龍6組合物。雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在220~240℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在300~400rpm。實(shí)施例1~4、對(duì)比例1~3所制得的尼龍6組合物，按照后文所所述的測(cè)量方法進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如表2所示：表2實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例3拉伸強(qiáng)度（MPa）74807875767275彎曲強(qiáng)度（MPa）11412812011811085105彎曲模量（MPa）4670520043504528352831233480缺口沖擊強(qiáng)度（KJ/m2）5.56.567.553.65熔體流動(dòng)速率（250℃/2.16Kg）151511187108洛氏硬度HD84958986787570耐刮傷性優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)良良差表面光澤度GS84898082717380從表2可以看出，耐刮擦劑可以明顯提高材料表面硬度和耐刮傷性，相比普通滑石粉、納米硫酸鋇，超細(xì)滑石粉填充尼龍6組合物的表面硬度、耐刮擦性和表面光澤度更高，同時(shí)該組合物的流動(dòng)性和力學(xué)性能較其他好，可以廣泛應(yīng)用于高光澤耐刮傷的家電、電子電器和汽車材料領(lǐng)域。實(shí)施例2作為優(yōu)選方案，超細(xì)滑石粉的用量是10份，尼龍6組合物的洛氏硬度95，耐刮傷性優(yōu)，表面光澤度89，均達(dá)到最佳狀態(tài)，同時(shí)綜合性能也較好。本發(fā)明的所用測(cè)量方法如下：1、粘度測(cè)試尼龍6樹脂粘度采用毛細(xì)管粘度計(jì)，用濃硫酸和甲酸作溶劑，聚合物粘度的計(jì)算公式：VN=為在特定溶液中聚合物的粘度值，帕斯卡秒；為溶劑的粘度值，單位等同與；C為聚合物溶液的濃度，克每毫升；在特定溶劑中聚合物溶液的濃度；VN粘度值，毫升每克。2、水分測(cè)試尼龍樹脂水分測(cè)試參照GB/T3543，采用鹵素快速水分儀測(cè)試，將尼龍樹放于測(cè)試儀器的托盤中稱取重量m1，設(shè)定溫度干燥后，稱取重量m2，樹脂的含水量為（m1-m2）/m2。3、拉伸強(qiáng)度測(cè)試組合物的拉伸強(qiáng)度，測(cè)試方法參照ISO527，按照樣條尺寸標(biāo)準(zhǔn)：窄部分寬度（10.0±0.2）mm，優(yōu)選厚度：（4.0±0.2）mm，總長度：≥150mm，夾具間初始距離：（115±1）mm，樣條前處理：在溫度23±2℃，濕度50±5%RH條件下狀態(tài)調(diào)節(jié)不少于16小時(shí)，用電子拉力機(jī)，拉伸速率50mm/min，輸入樣條實(shí)際參數(shù)，會(huì)得到拉伸強(qiáng)度。4、彎曲強(qiáng)度和模量測(cè)試組合物的彎曲強(qiáng)度，測(cè)試方法參照ISO178，按照樣條尺寸標(biāo)準(zhǔn)：長度l：（80±2）mm，寬度b：（10.0±0.2）mm，厚度h：（4.0±0.2）mm，跨距64mm。樣條前處理：溫度23±2℃，濕度50±5%RH條件下狀態(tài)調(diào)節(jié)不少于16小時(shí)。用彎曲測(cè)試儀器，試驗(yàn)速率2mm/min，輸入樣條實(shí)際參數(shù)，儀器會(huì)顯示彎曲強(qiáng)度和彎曲模量。5、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度測(cè)試組合物的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度，測(cè)試方法參照ISO180，采用懸臂梁缺口沖擊儀，樣條采用A型缺口，長度L：80mm，寬度b：0mm，厚度a：4mm，沖擊速度3.5m/S，樣條前處理：溫度23±2℃，濕度50±5%RH條件下狀態(tài)調(diào)節(jié)不少于16小時(shí)，所得沖擊吸收功比剩余缺口面積，就是缺口沖擊強(qiáng)度。6、熔體質(zhì)量流動(dòng)速率測(cè)試組合物熔體質(zhì)量流動(dòng)速率，測(cè)試方法參照ISO1133，采用熔體質(zhì)量流動(dòng)速率儀測(cè)試，料筒里添加5g組合物，溫度250℃，負(fù)荷2.16KG，間隔時(shí)間5s，計(jì)算10min內(nèi)流出的質(zhì)量，單位g/10min。7、洛氏硬度測(cè)試組合物的洛氏硬度，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)參照ISO2039-2，采用洛氏硬度儀，將材料通過模塑制成長*寬：40mm*40mm，厚度64mm的色板，然后在材料表面施加初負(fù)荷力，隨后施加主負(fù)荷力，然后恢復(fù)到相同的初負(fù)荷。洛氏硬度是由壓頭上的負(fù)荷從規(guī)定初負(fù)荷增加到主負(fù)荷，然后再恢復(fù)到相同初負(fù)荷時(shí)的壓值凈增量求出，用HR表示。8、耐刮傷性測(cè)試將所得的組合物制備成長*寬：40mm*40mm的色板，鉛筆在表面刮傷，然后用二次元看刮傷的深度，以此來判斷耐刮傷性的好壞。刮傷深度大于2mm的為差，小于1mm的為優(yōu)，1~2mm的為良。9、表面光澤度測(cè)試將所得的組合物制備成長*寬：40mm*40mm的色板，用光澤度計(jì)測(cè)試，選擇角度60度，測(cè)試所得的數(shù)值為組合物表面光澤度結(jié)果。實(shí)施例5一種尼龍6組合物，其組成為：尼龍6樹脂65份超細(xì)滑石粉15份抗氧劑0.5份潤滑劑0.2份成核劑1份耐刮擦劑1份。制備方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例6一種尼龍6組合物，其組成為：尼龍6樹脂75份超細(xì)滑石粉25份抗氧劑1份潤滑劑1份成核劑0.5份耐刮擦劑4份。制備方法與實(shí)施例1相同。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3