[发明专利]尼龙6/氨纶废丝复合材料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于材料领域，具体而言，涉及一种相容性良好尼龙6/氨纶废丝复合材料及其制备方法。

背景技术：

尼龙6(聚酰胺6)是目前应用广泛的一种通用工程塑料，广泛用于制造各种机械、电子电气部件，但是尼龙6耐低温性能较差，尤其是在低温条件下冲击强度更低，在一定程度上限制了尼龙6制品的应用。改善尼龙6冲击强度最常见的方法是添加橡胶或弹性体与尼龙6共混。目前，弹性体的价格在每吨18000元左右，聚氨酯弹性体的价格在每吨23000元左右，增韧成本较高。

目前，氨纶的产量呈现逐年增加的趋势，在材料工业中占据着极其重要的地位。随着人们环保意识的提高，实现低污染、可持续的合理利用资源，已成为人们实际生产中必须克服和考虑的问题。氨纶废丝的回收与再利用研究已经引起各级政府和科技人员的重视，成为亟待解决的重要课题。

氨纶废丝基本上都是纺丝成形过程中的一些异常所致，其本身的聚合体并未发生较大的变性，所得的氨纶废丝的分子结构仍是聚氨酯大分子。本发明是将处理过的氨纶废丝做为弹性体与尼龙6机械共混，既降低了成本又能变废为宝。

先前有很多工作研究了尼龙和聚氨酯的共混物：塑料工业2007年第35卷(第10期)：39-41公开了尼龙6与聚氨酯弹性体共混物的结构与性能，复合材料的冲击强度比尼龙6有所提高；华侨大学的王缸荣在其硕士论文中公开了TPU/PA6共混物及其复合材料的性能，文中提到当TPU含量增加时复合材料出现了分层现象，即复合材料的相容性不好；华南理工大学汪涛在其硕士论文中公开了热塑性聚氨酯弹性体/尼龙6共混相容性研究，文中主要研究了接枝聚合物EVA-g-MAH，但制备工艺较为复杂。以上文献并未提及尼龙6/氨纶废丝的共混，以及在共混中采用交联剂。

发明内容：

本发明的一个目的是提供一种尼龙6/氨纶废丝复合材料，解决尼龙6和氨纶废丝两种材料之间的相容性问题；本发明的另一个目的是提供一种处理氨纶废丝的新方法，通过机械共混的方法将氨纶废丝和尼龙6制备成性能良好的复合材料。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案；

本发明一方面涉及一种尼龙6/氨纶废丝复合材料，包括如下重量百分比的原料制成：尼龙6 70％-90％；氨纶废丝10％-30％，交联剂0.2％-3％。

在本发明的一个优选实施方式中，所述交联剂为过氧化二异丙苯和/或过氧化苯甲酰。

作为本发明的一个优选实施方式，所述的氨纶废丝用量在24％左右，尼龙6用量在76％左右，交联剂用量在0.2％-3％。

本发明另一方面还涉及上述复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)氨纶废丝在挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度控制在170-190℃；

(2)将挤出后的氨纶粒料按配方量称取并用交联剂处理；

(3)将尼龙6置于鼓风烘箱中在80-90℃下干燥6小时以上；

(4)将步骤(3)所得的干燥的尼龙6和(2)中处理过的氨纶粒料在高速混合机中混合4分钟以上；

(5)将步骤(4)所得的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出各段温度控制在220℃-240℃。

借由上述技术方案，本发明的尼龙6/氨纶共混物及其制备方法具有的优点是：

(1)目前，对聚氨酯类废弃物进行回收利用的一种基本方法是化学回收方法，主要有醇解法、热裂解法、水解法、碱解法等等。用机械共混的方法处理氨纶废丝尚未有报道，此法对于氨纶废丝的处理既环保又经济。

(2)采用的交联剂能增加尼龙和氨纶的相容性，得到的聚合物在冲击强度和断裂伸长率增加的同时，拉伸强度弯曲强度等降低的较少，同时弯曲模量还有所上升。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1(尼龙6/氨纶共混物的制备)

(1)氨纶含量为24％，尼龙6含量为76％。

(2)氨纶废丝在挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度控制在170-190℃。

(3)将尼龙6置于鼓风烘箱中在85℃下干燥7个小时；

(4)将步骤(3)所得的干燥的尼龙6和(2)中的氨纶粒料在高速混合机中混合5min；

(5)将步骤(4)所得的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出各段温度控制在220℃-240℃。

实施例2(尼龙6/氨纶/过氧化苯甲酰共混物的制备)

(1)氨纶含量为24％，尼龙6含量为76％，过氧化苯甲酰含量0.2％-3％。