高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种尼龙复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种高透明度、抗低温 开裂尼龙复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 尼龙是最重要的工程塑料品种之一，产量居五大工程塑料之首，具有出色的机械 强度、耐疲劳性、自润滑性和耐热性等。被广泛应用于汽车、电气设备、机械部件、交通器材、 纺织和造纸等领域中。未改性尼龙制件在注塑过程中往往因冷却过快、无法自然结晶而在 基体内残留大量内应力。而低温环境下，材料中的高分子链由于运动受到限制，无法有效地 传递/扩散掉内部应力及外部破坏力，因而更易产生制件开裂的现象。
[0003] 提高尼龙的韧性有助于改善尼龙的抗低温开裂能力。水煮是最为常见的提高尼龙 韧性的方法，该方法通过将尼龙制件放置在90?KKTC的水温中浸泡3?4h，使得制件内 部的大分子趋于自然取向并达到内部的结晶与解晶的平衡。尼龙吸水后其内部应力得到 释放，制件韧性明显提升。水煮可有效改善尼龙的韧性，然而这种方法花费了大量的时间、 人力成本，延长了加工生产所需的流程。鉴于此，人们考虑对尼龙直接进行共混增韧改性， 以达到注塑制件抗低温开裂的目的。抗低温开裂尼龙复合材料的制备主要是通过在尼龙 基体内添加高分子量橡胶或热塑性弹性体来实现，如三元乙丙橡胶（EPDM)、乙烯-丙烯橡 胶（EPR)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SEBS)、乙烯辛烯共聚物（POE)、乙烯-丙烯酸 (EAA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)等，此外，为提高增韧剂与尼龙之间的相容性，往往 还会加入一定量的相容组分，来实现两相之间的良好分散，从而达到最佳的增韧改性效果。
[0004] 中国专利CN1858113A公开了一种采用马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物作为增 韧剂的增韧尼龙及其制备方法，首先合成了马来酸酐接枝的乙烯-1-辛烯（POE-MAH)共聚 物，并将其加入尼龙6内，当POE-MH添加量为20%时，增韧尼龙的缺口冲击达到118KJ/ m2。中国专利CN103374222A公开了一种复合增韧增强尼龙66及其制备的方法，将（3-异 氰酸酯基-4-甲基）苯氨基甲酸-2-丙烯酯接枝的乙烯-辛烯聚合物和聚乙烯的混合物 作为尼龙/玻纤复合材料的增韧剂，有效提高了材料的抗冲击性能。中国专利CN1847313A 公开了一种弹性体增韧尼龙共混物，通过在尼龙中添加极性化SBS实现了良好的增韧效 果。中国专利CN102766330A公开了一种耐低温超韧改性尼龙合金材料及其制备方法，以聚 烯烃热塑性弹性体TPV/TP0/TPE、热塑性聚氨酯弹性体TPU和乙烯-丙烯共聚物为增韧剂， SEBS-MAH、POE-MAH和EPDM-MAH为相容剂，研制出了一系例的尼龙增韧材料。
[0005] 上述专利技术虽能很好的改善尼龙的抗低温开裂性能，但均会对尼龙本身所具有 的透明/半透明特性产生负面影响，从而影响其在一些特殊领域中的应用。如眼镜制件中 常用的PA11、PA12材料经上述方法改性后透明度会发生明显的下降，应用价值也大打折 扣。尼龙改性后透明度下降的主要原因是因为复合材料内分散相（增韧剂）的粒径较大， 其与基体的折光指数也不同，导致相界面处容易发生严重的光散射。由于目前常用高分子 量增韧剂的折光指数大都与尼龙相差较大，对其透明度均会产生负面影响。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高透明度、抗低 温开裂尼龙复合材料及其制备方法。
[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008] 一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料，所述复合材料包括如下重量份的各组 分：
[0009]
【主权项】
1. 一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如下重量 份的各组分： 尼龙 53?99; 极性液体橡胶 1?47; 成核剂 0.2-1； 润滑剂 0.2?0.5; 抗氧剂 0.2?0.5。
2. 根据权利要求1所述的一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料，其特征在于，所述 的尼龙为PA6、PA66、PA46、PA612、PA11、PA12、PA1212或以上尼龙的合金或共聚物。
3. 根据权利要求1所述的一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料，其特征在于，所述 的极性液体橡胶为含有端活性官能团的低分子量液体橡胶，包括端羟基聚丁二烯、端羧基 聚丁二烯、环氧化端羟基聚丁二烯、马来酸酐化聚丁二烯、端羟基丁晴橡胶、端羧基丁晴橡 胶、端胺基丁晴橡胶或端环氧基丁晴橡胶。
4. 根据权利要求1所述的一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料，其特征在于，所述 的极性液体橡胶的分子量为500?60000。
5. 根据权利要求1所述的一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料，其特征在于，所述 的成核剂为芳香族羧酸及其金属盐、有机磷酸类成核剂、山梨醇类成核剂或酰胺类成核剂。
6. 根据权利要求1所述的一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料，其特征在于，所述 的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫抗氧剂或以上几种抗氧剂的复配物。
7. 根据权利要求1所述的一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料，其特征在于，所述 的润滑剂为硅酮粉、蒙旦蜡、聚酯蜡、改性乙撑双脂肪酸酰胺或以上几种润滑剂的复配物。
8. -种如权利要求1所述的高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤： 步骤一，按照配方组成准备原料； 步骤二，将尼龙放置在鼓风干燥箱中，100?120°C下干燥2?4h; 步骤三，将极性液体橡胶与尼龙加入高混机中共混，制得均匀预混料； 步骤四，在共混机内的预混料中加入成核剂、润滑剂与抗氧剂，共混，获得配方料； 步骤五，将步骤三所获得的配方料加入双螺杆挤出机中挤出造粒。
9. 根据权利要求8所述的一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料的制备方法，其特 征在于，挤出造粒过程中，挤出机主机转速为35?40HZ，喂料转速为8?15HZ，料筒温度设 置为190?275°C。
【专利摘要】本发明涉及一种高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料及其制备方法，复合材料包括如下重量份的各组分：尼龙53～99、极性液体橡胶增韧剂1～47、成核剂0.2～1、润滑剂0.2～0.5、抗氧剂0.2～0.5；将上述配方中的尼龙与极性液体橡胶增韧剂预混均匀，在预混料中添加其他助剂共混后加入双螺杆挤出机，挤出制得本发明所描述的高透明度、抗低温开裂尼龙复合材料。与现有技术相比，本发明产品具有选材广泛、抗低温开裂能力出色、刚性保持率高、透明度好、表观优良等特点，特别适用于一些对材料抗低温开裂性能和外观透明度有较高要求的制件中，如眼镜、卡扣、扎带等制件。
【IPC分类】C08L13-00, C08K5-20, C08L77-02, C08L47-00, C08K5-098, C08K5-526, C08K5-09, B29C47-92, C08K13-02, C08L77-06, C08L15-00
【公开号】CN104610736
【申请号】CN201510057033
【发明人】周军杰, 张强, 陈光伟, 周海堤, 孟成铭
【申请人】上海日之升新技术发展有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月3日