一種尼龍合金塑料管材及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種尼龍合金塑料管材及其制備工藝，制備原料為：PA66、PA610、PA1010、PA12、阻燃劑、潤(rùn)滑劑、防水劑、抗氧化劑；制備工藝包括：準(zhǔn)確稱量原料樹脂，然后進(jìn)行烘干處理；將經(jīng)過烘干處理的原料樹脂進(jìn)行混煉，再加入阻燃劑、潤(rùn)滑劑、防水劑、抗氧化劑，得混合熔融料；對(duì)混合熔融料自料斗擠出，在機(jī)頭口模處成型后成連續(xù)體被螺桿擠至機(jī)外，經(jīng)冷卻、定徑、牽引、拉伸，即得。本發(fā)明制備的尼龍合金塑料管材具有優(yōu)異的抗水性能、抗收縮性、潤(rùn)滑性、高壓承受能力和熱穩(wěn)定性能。
【專利說明】
一種尼龍合金塑料管材及其制備工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及聚酰胺的組合物領(lǐng)域，具體涉及一種尼龍合金塑料管材及其制備工 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍(PA)，又名聚酰胺，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)一 [NHC0]-的熱塑性樹 脂總稱，包括脂肪族PA，脂肪-芳香族PA和芳香族PA。采用尼龍材料制備的塑料管材具有優(yōu) 秀的耐磨性、耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、彈性、韌性和耐彎曲疲勞性能。但是由于聚酰胺分子結(jié)構(gòu)的 特點(diǎn)，使得其親水性較強(qiáng)，具有較高的水蒸氣敏感性，應(yīng)用前必需對(duì)其進(jìn)行干燥處理，限制 了尼龍管材的應(yīng)用范圍，而且尼龍材料的收縮性大，潤(rùn)滑性能較差，承受高壓能力較低，且 熱穩(wěn)定性較差，若不對(duì)尼龍管材改性，則使得尼龍材料由于其較強(qiáng)的吸濕性，導(dǎo)致尼龍管材 的強(qiáng)度、韌性等機(jī)械強(qiáng)度逐漸下降，不能滿足工業(yè)需要，使用壽命減短。因此，需要對(duì)尼龍管 材進(jìn)行改性處理，以滿足市場(chǎng)需求，擴(kuò)大尼龍材料的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)占有率。
[0003] 塑料合金是利用物理共混或化學(xué)接枝的方法而獲得的高性能、功能化、專用化的 一類新材料，它能改善或提高現(xiàn)有塑料的性能并降低成本，已成為塑料工業(yè)中最為活躍的 品種之一。
[0004] 中國(guó)專利CN200510025568.X公開了一種無鹵阻燃尼龍6和尼龍66合金，它有混合 物組成，其重量配比組成為：尼龍630-65，尼龍6630-65，阻燃劑A0.1-15 %，阻燃劑BO . 1-15%，成炭劑0.1-2%，抗氧劑0.1-1%，抗紫外劑0.1-1 %。但是該專利中由于尼龍6和尼龍 66的耐熱性差異較大，并且尼龍6的粘度較大，很難進(jìn)行擠壓熔融，且對(duì)機(jī)器磨損較大，因此 采用該專利的制備方法無法制備出性能良好的尼龍合金。
[0005] 中國(guó)專利CN201510124684.0公開了一種丁腈橡膠/尼龍66合金，屬于機(jī)械共混高 分子材料，尤其是以尼龍66改性丁腈橡膠的高分子材料。但是該專利中丁腈橡膠和尼龍的 相容性差，盡管添加了相容劑，仍然無法控制合金材料的均一性。
[0006] 因此，需要對(duì)尼龍材料進(jìn)行改性，以提高尼龍管材的抗水性能、抗收縮性、潤(rùn)滑性、 尚壓承受能力和熱穩(wěn)定性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種尼龍合金塑料管材及其制備工藝，通過制備尼龍 合金塑料管材，有效改善尼龍管材的抗水性能、抗收縮性、潤(rùn)滑性、高壓承受能力和熱穩(wěn)定 性能。
[0008] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：
[0009] -種尼龍合金塑料管材，其特征在于，制備尼龍合金塑料管材的原料及其重量百 分?jǐn)?shù)為：PA66、30%~45%，PA610、15%~25%，PA1010、15%~25%，PA12、15%~25%，阻 燃劑、0.05%~2%，潤(rùn)滑劑、0.1 %~1 %，防水劑、0.5%~2%，抗氧化劑、0.05%~1 %。
[0010] 進(jìn)一步地，阻燃劑為三硫化二銻、氫氧化鎂、硬脂酸鎂、聚磷酸銨、聚硼硅氧烷的任 一種或多種。
[0011] 進(jìn)一步地，潤(rùn)滑劑為炭黑、石墨、高嶺土、滑石粉、石膏粉的任一種或多種。
[0012] 進(jìn)一步地，防水劑為氫氧化鋁、聚硅氧烷、氯化鈣、蒙脫土、硬脂酸鈣的任一種或多 種。
[0013] 進(jìn)一步地，抗氧化劑為氧化鋅、二氧化鈦、二苯胺、2，6_二叔丁基-1-甲氧基對(duì)苯 酚、亞磷酸酯的任一種或多種。
[0014] 本發(fā)明的另一發(fā)明目的，在于提供一種上述尼龍合金塑料管材的制備工藝，包括 以下步驟：
[0015] 步驟A，備料:按照重量百分?jǐn)?shù)，準(zhǔn)確稱量原料樹脂PA66、PA610、PA1010、PA12，然后 在50 °C~55 °C的溫度條件下進(jìn)行烘干處理；
[0016] 步驟B，混料：將經(jīng)過烘干處理的原料樹脂PA66、PA610、PA1010、PA12進(jìn)行混煉處 理，再加入所述重量百分?jǐn)?shù)的阻燃劑、潤(rùn)滑劑、防水劑、抗氧化劑，攪拌均勻，得混合熔融料；
[0017] 步驟C，擠出成型：對(duì)混合熔融料降溫至40°C自螺桿擠出機(jī)料斗擠出，在螺桿擠出 機(jī)機(jī)頭口模處成型后成連續(xù)體被螺桿擠至機(jī)外，經(jīng)冷卻、定徑、牽引、拉伸，即得所制尼龍合 金塑料管材。
[0018] 進(jìn)一步地，步驟A中，烘干處理為:烘干至原料樹脂的含水率<0.1 %。
[0019] 進(jìn)一步地，步驟B中，混煉處理為：混煉至原料樹脂混料的粘度為40mPa · s~ 60mPa · s〇
[0020] 進(jìn)一步地，步驟B中，混合溶融料的粘度為20mPa · s~30mPa · s。
[0021 ]進(jìn)一步地，步驟C中，擠出成型的工藝參數(shù)為:擠出機(jī)從料斗到口模的溫度分別設(shè) 定為：40°C/235°C ~240°C/235°C ~240°C/240°C ~245°C/240°C ~245°C/245°C ~250°C/ 250°C ~255°C/248°C ~252°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 55r/min ~60r/min。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
[0023] 1.本發(fā)明制備的尼龍合金塑料管材，有效改善尼龍管材的抗水性能、抗收縮性、潤(rùn) 滑性、高壓承受能力和熱穩(wěn)定性能；
[0024] 2.本發(fā)明采用?六66、？4610、？41010、?六12制備尼龍合金，由于相容性良好，粘度、摩 擦性適中，非常適用于塑料管材的擠出工藝，制備的尼龍管材表面光滑、缺陷少；
[0025] 3.本發(fā)明采用的制備方法工藝易操作、適宜大規(guī)模工業(yè)化量產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的 多種不同方式實(shí)施。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] -種尼龍合金塑料管材，其特征在于，制備尼龍合金塑料管材的原料及其重量百 分?jǐn)?shù)為:？厶66、30%，？厶610、25%，？厶1010、25%，卩厶12、18.4%，阻燃劑、0.05%，潤(rùn)滑劑、1%， 防水劑、〇. 5 %，抗氧化劑、0.05 %。
[0029]其中阻燃劑為三硫化二銻。潤(rùn)滑劑為炭黑和石膏粉按照2:1的質(zhì)量比混合而成的 混合物。防水劑為聚硅氧烷?？寡趸瘎?,6_二叔丁基-1-甲氧基對(duì)苯酚。
[0030] 實(shí)施例2
[0031 ] -種尼龍合金塑料管材，其特征在于，制備尼龍合金塑料管材的原料及其重量百 分?jǐn)?shù)為:ΡΑ66、45%，ΡΑ610、15%，ΡΑ1010、15%，ΡΑ12、19·9%，阻燃劑、2%，潤(rùn)滑劑、0.1%， 防水劑、2%，抗氧化劑、1 %。
[0032] 其中阻燃劑為氫氧化鎂和硬脂酸鎂以1:1的質(zhì)量比混合而成的混合物。潤(rùn)滑劑為 石墨、高嶺土、滑石粉按照1:1:1的質(zhì)量比混合而成的混合物。防水劑為聚硅氧烷和硬脂酸 鈣按照2:1的質(zhì)量比混合而成的混合物。抗氧化劑為二氧化鈦和亞磷酸酯按照1:1的質(zhì)量比 混合而成的混合物。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] -種尼龍合金塑料管材，其特征在于，制備尼龍合金塑料管材的原料及其重量百 分?jǐn)?shù)為:？厶66、38%，？厶610、22%，？厶1010、22%，卩厶12、15%，阻燃劑、1%，潤(rùn)滑劑、0.5%，防 水劑、1 %，抗氧化劑、0.5%。
[0035] 其中阻燃劑為聚磷酸銨和聚硼硅氧烷以1:2的質(zhì)量比混合而成的混合物。潤(rùn)滑劑 為炭黑。防水劑為氫氧化鋁、氯化鈣、蒙脫土按照1:1:1的質(zhì)量比混合而成的混合物?？寡趸?劑為氧化鋅和二苯胺按照1:1的質(zhì)量比混合而成的混合物。
[0036] 實(shí)施例4
[0037] -種尼龍合金塑料管材，其特征在于，制備尼龍合金塑料管材的原料及其重量百 分?jǐn)?shù)為：ΡΑ66、33%，ΡΑ610、16%，ΡΑ1010、22%，ΡΑ12、25%，阻燃劑、1.5%，潤(rùn)滑劑、0.8%， 防水劑、1.2 %，抗氧化劑、0.5 %。
[0038]其中阻燃劑為三硫化二銻、硬脂酸鎂、聚硼硅氧烷以質(zhì)量比為1:1:1混合而成的混 合物。潤(rùn)滑劑為石墨和滑石粉按照1:2的質(zhì)量比混合而成的混合物。防水劑為氫氧化鋁和氯 化鈣按照1:1的質(zhì)量比混合而成的混合物?？寡趸瘎槎趸伜?,6_二叔丁基-1-甲氧基 對(duì)苯酚按照1:1的質(zhì)量比混合而成的混合物。
[0039] 實(shí)施例5
[0040] -種尼龍合金塑料管材的制備工藝，包括以下步驟：
[0041 ] 步驟A，備料:按照重量百分?jǐn)?shù)，準(zhǔn)確稱量原料樹脂ΡΑ66、ΡΑ610、ΡΑ1010、ΡΑ12，然后 在50°C的溫度條件下進(jìn)行烘干處理，烘干至原料樹脂的含水率為0.1 % ;
[0042] 步驟B，混料：將經(jīng)過烘干處理的原料樹脂PA66、PA610、PA1010、PA12進(jìn)行混煉處 理，至原料樹脂混料的粘度為40mPa · s，再加入所述重量百分?jǐn)?shù)的阻燃劑、潤(rùn)滑劑、防水劑、 抗氧化劑，攪拌均勾，得粘度為20mPa · s的混合恪融料；
[0043] 步驟C，擠出成型：對(duì)混合熔融料降溫至40°C自螺桿擠出機(jī)料斗擠出，在螺桿擠出 機(jī)機(jī)頭口模處成型后成連續(xù)體被螺桿擠至機(jī)外，擠出機(jī)從料斗到口模的溫度分別設(shè)定為： 40°C/235°C/235°C/240°C/240°C/245°C/250°C/248°C，螺桿轉(zhuǎn)速為55r/min，經(jīng)冷卻、定徑、 牽引、拉伸，即得所制尼龍合金塑料管材。
[0044] 實(shí)施例6
[0045] -種尼龍合金塑料管材的制備工藝，包括以下步驟：
[0046] 步驟A，備料:按照重量百分?jǐn)?shù)，準(zhǔn)確稱量原料樹脂PA66、PA610、PA1010、PA12，然后 在55°C的溫度條件下進(jìn)行烘干處理，烘干至原料樹脂的含水率為0.03% ;
[0047] 步驟B，混料：將經(jīng)過烘干處理的原料樹脂PA66、PA610、PA1010、PA12進(jìn)行混煉處 理，至原料樹脂混料的粘度為60mPa · s，再加入所述重量百分?jǐn)?shù)的阻燃劑、潤(rùn)滑劑、防水劑、 抗氧化劑，攪拌均勾，得粘度為30mPa · s的混合恪融料；
[0048] 步驟C，擠出成型：對(duì)混合熔融料降溫至40°C自螺桿擠出機(jī)料斗擠出，在螺桿擠出 機(jī)機(jī)頭口模處成型后成連續(xù)體被螺桿擠至機(jī)外，擠出機(jī)從料斗到口模的溫度分別設(shè)定為： 40°C/240°C/240°C/245°C/245°C/250°C/255°C/252°C，螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min，經(jīng)冷卻、定徑、 牽引、拉伸，即得所制尼龍合金塑料管材。
[0049] 實(shí)施例7
[0050] -種尼龍合金塑料管材的制備工藝，包括以下步驟：
[0051 ] 步驟A，備料:按照重量百分?jǐn)?shù)，準(zhǔn)確稱量原料樹脂PA66、PA610、PA1010、PA12，然后 在53°C的溫度條件下進(jìn)行烘干處理，烘干至原料樹脂的含水率為0.05% ;
[0052] 步驟B，混料：將經(jīng)過烘干處理的原料樹脂PA66、PA610、PA1010、PA12進(jìn)行混煉處 理，至原料樹脂混料的粘度為50mPa · s，再加入所述重量百分?jǐn)?shù)的阻燃劑、潤(rùn)滑劑、防水劑、 抗氧化劑，攪拌均勾，得粘度為25mPa · s的混合恪融料；
[0053] 步驟C，擠出成型：對(duì)混合熔融料降溫至40°C自螺桿擠出機(jī)料斗擠出，在螺桿擠出 機(jī)機(jī)頭口模處成型后成連續(xù)體被螺桿擠至機(jī)外，擠出機(jī)從料斗到口模的溫度分別設(shè)定為： 40°C/237°C/237°C/242°C/242°C/247°C/253°C/250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為57r/min，經(jīng)冷卻、定徑、 牽引、拉伸，即得所制尼龍合金塑料管材。
[0054] 實(shí)驗(yàn)例1
[0055]對(duì)實(shí)施例1~7所制的尼龍合金塑料管材的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。 [0056] 其中吸水性根據(jù)GB/T1034-2008測(cè)試?？v向回縮率根據(jù)GB6671.3測(cè)試，測(cè)試溫度為 (110 ±2) °C。拉伸屈服強(qiáng)度根據(jù)GB/T1040.2-2006測(cè)試。潤(rùn)滑性根據(jù)GB3960-83測(cè)試樣品的 摩擦系數(shù)。壓力循環(huán)試驗(yàn)根據(jù)GB/T1899.2-2003測(cè)試。氧指數(shù)根據(jù)GB/T2406.1-2008測(cè)試塑 料管材樣品的阻燃性能。熱穩(wěn)定性采用差熱分析法，測(cè)試塑料管材樣品在210°C的高溫氧氣 中的加速老化，以氧化誘導(dǎo)期(〇IT)(min)為指標(biāo)。脆化溫度根據(jù)GB5470-2008測(cè)試。
[0057]表1尼龍合金塑料管材的性能測(cè)試結(jié)果 [0058]
[0059]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種尼龍合金塑料管材，其特征在于，制備所述尼龍合金塑料管材的原料及其重量 百分?jǐn)?shù)為：PA66、30% ~45%，PA610、15% ~25%，PA1010、15% ~25%，PA12、15% ~25%， 阻燃劑、0.05%~2%，潤(rùn)滑劑、0.1 %~1 %，防水劑、0.5%~2%，抗氧化劑、0.05%~1 %。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍合金塑料管材，其特征在于，所述阻燃劑為三硫化二銻、 氫氧化鎂、硬脂酸鎂、聚磷酸銨、聚硼硅氧烷的任一種或多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍合金塑料管材，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為炭黑、石墨、高 嶺土、滑石粉、石膏粉的任一種或多種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍合金塑料管材，其特征在于，所述防水劑為氫氧化鋁、聚 硅氧烷、氯化鈣、蒙脫土、硬脂酸鈣的任一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍合金塑料管材，其特征在于，所述抗氧化劑為氧化鋅、二 氧化鈦、二苯胺、2,6_二叔丁基-1-甲氧基對(duì)苯酚、亞磷酸酯的任一種或多種。6. -種如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的尼龍合金塑料管材的制備工藝，其特征在于， 包括以下步驟： 步驟A，備料:按照重量百分?jǐn)?shù)，準(zhǔn)確稱量原料樹脂PA66、PA610、PA1010、PA12，然后在50 °C~55 °C的溫度條件下進(jìn)行烘干處理； 步驟B，混料:將經(jīng)過烘干處理的原料樹脂PA66、PA610、PAlO 10、PA12進(jìn)行混煉處理，再 加入所述重量百分?jǐn)?shù)的阻燃劑、潤(rùn)滑劑、防水劑、抗氧化劑，攪拌均勻，得混合熔融料； 步驟C，擠出成型：對(duì)混合熔融料降溫至40°C自螺桿擠出機(jī)料斗擠出，在螺桿擠出機(jī)機(jī) 頭口模處成型后成連續(xù)體被螺桿擠至機(jī)外，經(jīng)冷卻、定徑、牽引、拉伸，即得所制尼龍合金塑 料管材。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備工藝，其特征在于，步驟A中，所述烘干處理為:烘干至原 料樹脂的含水率<0.1%。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備工藝，其特征在于，步驟B中，所述混煉處理為:混煉至原 料樹脂混料的粘度為40mPa · s~60mPa · s。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備工藝，其特征在于，步驟B中，所述混合熔融料的粘度為 20mPa · s~30mPa · s〇10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備工藝，其特征在于，步驟C中，所述擠出成型的工藝參數(shù) 為:擠出機(jī)從料斗到口模的溫度分別設(shè)定為:40 °C /235 °C~240 °C /235 °C~240 °C /240 °C~ 245cC/240cC ~245cC/245cC ~250cC/250cC ~255cC/248cC ~252cC，螺桿轉(zhuǎn)速為55r/min~ 60r/min〇
【文檔編號(hào)】C08L83/04GK105949765SQ201610417510
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】潘海云
【申請(qǐng)人】潘海云