[发明专利]高流动性矿物填充级聚己内酰胺复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于改性高分子新材料领域，具体涉及一种高流动性矿物填充级聚己内酰胺复合材料及其制备方法。

背景技术

聚己内酰胺又称耐纶6，中国此类纤维商品称为锦纶6，为由单体己内酰胺经开环聚合反应生成的线型聚酰胺。聚己内酰胺抗拉强度和耐磨性优异，有弹性，用于制造合成纤维，制造轮胎帘线、渔网、缆绳、降落伞等和民用织物，如衣料、袜子等；也可用作工程塑料，铸型尼龙已广泛用于制造大型齿轮、涡轮、轴套、辊筒、异向环、密封垫圈、万向节轴滑块等要求具有耐磨、减磨性能的机械零部件，以及油料贮罐等。矿物填充的聚己内酰胺具有尺寸稳定性好，耐磨、耐水、耐溶剂等优点。但是高含量的矿物填充会出现流动性不佳，电镀和喷漆不良的问题。该现状亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中高含量的矿物填充聚己内酰胺会出现流动性不佳，电镀和喷漆不良的问题，提供了一种将无机矿物进行表面处理，且添加表面改质剂，实现改善流动性、表面以及电镀和喷漆性能的高流动性矿物填充级聚己内酰胺复合材料及其制备方法。

本发明提供了一种高流动性矿物填充级聚己内酰胺复合材料，其原料配方包括下述重量百分比计的组分：聚己内酰胺60％-70％、抗氧化剂0.1％-1％、黑色母1％、表面改质剂0％-1％、润滑剂0.5％-1％和硅烷处理的无机矿物28.4％-36％。

其中，所述的原料配方较佳的包括下述重量百分比计的组分：聚己内酰胺61.2％-62.2％、抗氧化剂1％、黑色母1％、表面改质剂0％-1％、润滑剂0.8％和硅烷处理的无机矿物35％。

其中，所述的聚己内酰胺可为本领域各种常规的聚己内酰胺，其相对粘度较佳地为2.3-2.7。

其中，所述的抗氧化剂可为本领域中常规使用的各种用于聚酰胺复合材料的抗氧剂，较佳地为抗氧剂1010、1098和168中的一种或多种。

其中，所述的黑色母为本领域中常规使用的黑色母。

其中，所述的表面改质剂可为本领域中常规使用的各种表面改质剂，较佳地为有机硅烷改质剂。

其中，所述的润滑剂可为本领域中常规使用的各种用于聚酰胺复合材料中的润滑剂，较佳地为乙撑双硬脂酸酰胺(简称EBS)、改性EBS、聚乙烯蜡和硬脂酸盐中的一种或多种。

其中，所述的硅烷处理的无机矿物可为本领域中常规使用的各种硅烷处理的无机矿物。所述的无机矿物较佳地为滑石粉、碳酸钙、硅灰石、高岭土、蒙脱土和云母中的一种或多种。

本发明还提供了一种高流动性矿物填充级聚己内酰胺复合材料的制备方法，其包括下述步骤：在双螺杆挤出机的主喂料口加入所述聚己内酰胺，在第一侧喂料口中加入下述组分的混合物：所述抗氧化剂、所述黑色母、所述表面改质剂、所述润滑剂和所述硅烷处理的无机矿物，挤出，冷却，切粒，即可。

其中，所述的混合物较佳地通过高速混合机混合得到。

其中，所述的挤出采用本领域聚己内酰胺复合材料的常规挤出条件进行，所述双螺杆挤出机的温度分布较佳地为：由进料段到模头分别为：210℃、260℃、260℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃和250℃。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

在符合本领域常识的基础上，本发明中上述的各技术特征的优选条件可以任意组合得到本发明较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明的高流动性矿物填充级聚己内酰胺复合材料改善流动性、表面以及电镀和喷漆性能得到良好提高。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1-2和对比例1-2

表1为实施例1-2复合材料原料配比及所得复合材料的性能参数。

实施例1-2复合材料的制备方法为：将配比方案中除聚己内酰胺外的其它所有组分加入高速混合机中混合均匀，取出。从双螺杆挤出机的主喂料口加入聚己内酰胺，在第一侧喂料口加入经高速混合机混合的物料，使技术方案中的所有物料在双螺杆挤出机中混合均匀，挤出机温度从进料段至模头的温度依次为210℃、260℃、260℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃、250℃，挤出，冷却，切粒，得到本发明所需复合材料。

按表1所述标准测试所得复合材料的性能参数。

同时表1也列出没有对无机矿物表面处理或添加改质剂的复合材料对比例1和对比例2进行对比。

表1

从表1可以看出，无机矿物经过处理后，物性和流动性都有提高。加入表面改质剂后，电镀性和喷漆性得到改善。