[发明专利]PA6/微纳粉体复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种PA6/微纳粉体复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙6(PA6)树脂来源丰富，并且PA6塑料具有刚性好、强度高、耐腐蚀、电气绝缘性好以及软硬可调等优异性能，因此用途广泛。但PA6制品的脆性大，成型加工时有熔体粘度大、热稳定性差等缺点，从而影响了PA6的广泛应用。，本公司研制的PA6/微纳粉体复合材料热稳定性得到提高，本PA6/微纳粉体复合材料可与ABS做成合金，以降低ABS制品生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种即能降低成本、又能同时满足其外观与内在性能要求的PA6/微纳粉体复合材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种PA6/微纳粉体复合材料，其特征在于：其组分及重量份数分别为：

PA6                     90～110份；

无机材料粉体            5～20份；

稳定剂                  1.5～7份；

加工改性剂              0.5～4份；

增塑剂                  1～5份；

表面处理剂              0.5～1.2份；

石蜡                    0.5～1.2份。

而且，所述的构成PA6/微纳粉体复合材料中还可添加颜料。

而且，所述的无机材料粉体为6000目的重质碳酸钙或轻质碳酸钙或高岭土或滑石粉或二氧化硅或氢氧化镁或氢氧化铝或硅灰石，以及上述物质的任意组合混合物，其90％的粒径≤2μm。

而且，所述的稳定剂为有机锡类或无尘复合铅稳定剂。

而且，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或环氧大豆油。

而且，所述的加工改性剂为ACR-401或聚丙烯酸酯类物质。

而且，所述的表面处理剂为硅烷或钛酸酯或铝酸酯偶联剂或硬脂酸，以及上述物质的任意组合混合物。

而且，所述的颜料为钛白粉和/或增白剂，其中钛白粉的重量份数为1～4份，增白剂的重量份数为0.01～0.2份。

一种PA6/微纳粉体复合材料的制备方法，其制备方法包括以下步骤：

(1)制备改性的6000目无机材料粉体：

将6000目无机材料粉体放入高混机中高速搅拌混合，温度达到80℃至90℃时开始抽湿，温度达到110℃至160℃后，加入表面处理剂混合搅拌5至10min，然后将高混机中的混合料放进冷混机中进行冷却，冷却到30℃至50℃后出料得到改性的6000目无机材料粉体；

(2)制备PA6/微纳粉体复合材料粉料：

将PA6、稳定剂、增塑剂放入高混机中，混合搅拌，温度达到80℃至90℃时开始抽湿，抽湿的同时将改性后的6000目无机材料粉体、石蜡、颜料放入高混机中并继续混合搅拌，当温度升至105℃至135℃时，将高混机中的混合料放进冷混机中进行冷却，冷却到70℃至80℃时加入加工改性剂，继续冷却到30℃至50℃后出料，放出的物料即为PA6/微纳粉体复合材料的粉料；

(3)制备PA6/微纳粉体复合材料：

将PA6/微纳粉体复合材料的粉料在双螺杆挤出机上剂出造粒，从喂料口到模头一区温度200～220℃，二区温度205～225℃，三区温度220～240℃，四区温度230～250℃，五区温度230～250℃，六区温度220～240℃，七区温度225～245℃，驻留时间为0.5～2min，主机转速为200r/min，压力为10～15MPA6，出料、挤出后冷却、干燥，切粒，即成PA6/微纳粉体复合材料成品。

本发明的有益效果和优点是：

1.该PA6/微纳粉体复合材料内科学合理地添加粒径为6000目无机材料粉体，并改进了母料的制备工艺，在制备过程中采用除湿和改性的工序，使添加的无机材料粉体由无机性向有机性转变，由表面亲水疏油性能改变为亲油疏水性能，成功地解决了6000目无机材料粉体添加时粒子团聚和分散性差的问题，使得尼龙6(PA6)材料加工体系提高了分散性和兼容性，改善体系流动性能及加工性能，而且可赋予制品较好的物理机械性能，提高了韧性和抗冲性能。

2.本发明所用的6000目无机材料粉体，其90％的粒径≤2μm(可表示为D₉₀≤2μm)，既具有部分纳米粉体的优点，又基本解决了纳米粉体“易团聚、难分散”的缺点。