[发明专利]一种尼龙抗氧母粒及其制备方法与在高含量玻纤增强尼龙中的应用

说明书

本发明公开了一种尼龙抗氧母粒及其制备方法与在高含量玻纤增强尼龙中的应用。将尼龙粉料、抗氧剂、光稳定剂以及润滑剂高速混合，得到预混料；然后将预混料喂入挤出机，然后挤出造粒，得到尼龙抗氧母粒。本发明避免了助剂在喂料口产生架桥的风险，更主要的是母粒混合制备的高含量玻纤增强尼龙（玻纤重量百分数大于50%）具有出乎意料的耐老化性能。

技术领域

本发明属于高分子化学技术，具体涉及一种尼龙抗氧母粒及其制备方法与在高含量玻纤增强尼龙中的应用。

背景技术

随着工业的发展，以塑代钢逐渐被人们所认知，取代金属作为受力结构材料和实现制件的轻量化是当务之急。而玻纤增强尼龙复合材料因其具有高刚性、高耐温性、低翘曲、低吸湿、尺寸稳定性、外观及涂装性佳等材料特性再加上优秀的加工成型性，非常适合应用于取代金属的产品设计,简化样件的加工制程，并能实现制件的减重，降低运输能耗和节约成本。现有技术提供一种高玻纤含量的长玻纤增强半芳香族尼龙，按质量百分比，包含10～40%的半芳香族尼龙、60～90%的长玻璃纤维、0.1～0.2%的流动改性剂以及0.1～0.4%热稳定剂；半芳香族尼龙为PA6T或PA9T或PA10T或PA12T。现有技术提出了一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法，包括以下原料：尼龙树脂65～75份、改性玻璃纤维母粒40～50份、纳米硫酸钙晶须8～16份、纳米碳酸钙3～6份、相容剂1～4份、润滑剂0.5～1.5份及抗氧剂0.2～0.6份；改性玻璃纤维母粒主要由玻璃纤维、乙烯-丙烯共聚物、丁基橡胶与海藻酸钠制备得到；其制备方法：1)先将改性玻璃纤维母粒、纳米硫酸钙晶须、占总质量30～40％的尼龙树脂及占总质量10～20％的相容剂混合均匀，用密炼机或双螺杆挤出机制备母粒；2)将步骤1)的母粒与润滑剂、抗氧剂、纳米碳酸钙、余下相容剂及余下尼龙树脂混合，经双螺杆挤出机中熔融挤出。现有技术公开了一种高含量玻纤增强尼龙及其制备方法：该方法包括：将0.2％-2％表面改质剂，0.1％-1％润滑剂和0.1％-1％抗氧剂高速混合至均匀，得预混料；从双螺杆挤出机的主喂料口加入40％-60％的尼龙树脂，从双螺杆挤出机的第一侧喂料口加入预混料，从双螺杆挤出机的第二侧喂料口加入40％-50％的增强改性剂，将喂料口中的所有物料在双螺杆挤出机中混合均匀，挤出，冷却。现有技术在生产高含量玻纤增强尼龙（玻纤重量百分数大于50%）时，基体树脂相对降低，对挤出机的潜在危险也越高，而且粉末助剂易下沉至料斗的底部，易融化粘附在下料口处，产生架桥，给挤出机螺杆带来危害。

发明内容

本发明公开了一种尼龙抗氧母粒及其制备方法与在高含量玻纤增强尼龙中的应用，避免了助剂在喂料口产生架桥的风险，更主要的是母粒混合制备的高含量玻纤增强尼龙（玻纤重量百分数大于50%）具有出乎意料的耐老化性能。

本发明采用如下技术方案：

一种尼龙抗氧母粒，其制备方法为，将尼龙粉料、抗氧剂、光稳定剂以及润滑剂高速混合，得到预混料；然后将预混料喂入挤出机，然后挤出造粒，得到尼龙抗氧母粒。优选的，尼龙粉料的相对粘度为2.0-3.0（乌氏黏度法），熔指为10-40g/10min（230℃，2160g）。

本发明中，以尼龙粉料、抗氧剂、光稳定剂以及润滑剂的总重量为100份，其中抗氧剂为2-6份，光稳定剂为7-10份，润滑剂为8-12份，余量为尼龙粉料；优选的，尼龙粉料的重量份小于80份。

本发明中，所述抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、铜盐类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种，尼龙在挤出加工过程中容易被氧化，甚至发生降解。改性生产时添加适量的抗氧剂，可以避免或减轻在加工过程中的氧化作用。所述光稳定剂为羟基二苯甲酮、 苯并三唑和水杨酸等紫外线吸收剂中的一种或几种。所述润滑剂为脂肪酸及其金属皂类，具体为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡中的一种或几种，润滑剂能够降低熔体内部和外部之间的摩擦，改善加工流动性，提高生产能力和改善制品外观等优点，尤其在高玻纤含量增强尼龙的加工生产中，添加润滑剂显得尤为必要。

本发明中，高速混合的转速为1500-2000rpm，时间为4-6min。