本發(fā)明屬于聚己二酰己二胺組合物領域,尤其是涉及一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物。
背景技術:
之前國內(nèi)外大多采用PVC、ABS等材料來生產(chǎn)隔熱條,但其產(chǎn)量、質(zhì)量低下,存在嚴重的質(zhì)量隱患,目前國內(nèi)外大多采用增強尼龍66(PA66)復合材料來擠出隔熱型材,且制定了行業(yè)標準。但目前使用的增強尼龍66材料普遍存在擠出速率慢,外觀差,性能波動大的缺點,嚴重影響了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
隔熱條行業(yè)的I型隔熱條國家標準主要性能參數(shù)為:無缺口沖擊≥35KJ/m2,彈性模量≥4500MPa,室溫橫向抗拉特征值≥70MPa,玻纖含量為25%±2.5%。
長期以來,在不影響增強PA66材料的力學和加工性能的前提下,提高隔熱條擠出速率和成型外觀一直是本領域亟待解決的技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明旨在提出一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物通過加入一定比例增韌劑和鐵粉,能有效提高的材料韌性,改善玻纖外漏的,并能顯著提高材料的擠出速率,提高生產(chǎn)效率。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:56-75份,增韌劑:0-10份,短切玻璃纖維:20-30份,鐵粉:0.01-1.5份,其他助劑:0.1-3份。
優(yōu)選的,所述的組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:60-75份,增韌劑:2-10份,短切玻璃纖維:23-27份,鐵粉:0.5-1.5份,其他助劑:0.5-2份。
進一步,所述的尼龍66為尼龍66新料、尼龍66回料中的一種或兩種的混合物;所述的尼龍66新料的特性粘度為2.0-3.6dl/g;優(yōu)選的,所述的尼龍66新料的特性粘度為2.0-2.8dl/g。
所述的尼龍66回料為安全氣囊布料回收后進行造粒得到的粒料。
進一步,所述的增韌劑為馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體(POE-g-MAH)、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-g-MAH)中的一種或兩種的混合物。
進一步,所述的短切玻璃纖維的直徑為5-24um,長度為3-9mm;所述的短切玻璃纖維為無堿玻璃纖維。
進一步,所述的鐵粉的粒度為3-50μm。
進一步,所述的其他助劑為潤滑劑、抗氧劑和偶聯(lián)劑的混合物;所述的潤滑劑、抗氧劑與偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為3:1:1。
所述的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在100-140℃下烘干3-6h,然后再將增韌劑、鐵粉、其他助劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料。
進一步,所述的步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒的溫度為230-280℃;所述的步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
所述的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的用途,所述的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物用于在制備建材隔熱條中的應用。
相對于現(xiàn)有技術,本發(fā)明所述的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物具有以下優(yōu)勢:
本發(fā)明所述的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物通過POE-g-MAH組分對材料熔融狀態(tài)下熔體強度的調(diào)整,使擠出時更穩(wěn)定;鐵粉的加入顯著提高了組合物材料擠出速率,對提高組合物制備的隔熱條生產(chǎn)效率具有明顯作用;整體配方組分的優(yōu)化,制得了具有高性能,高擠出速率,良外觀,能滿足隔熱條行業(yè)對材料性能和外觀的要求,具有很重要的應用推廣價值。
具體實施方式
除非另外說明,本文中所用的術語均具有本領域技術人員常規(guī)理解的含義,為了便于理解本發(fā)明,將本文中使用的一些術語進行了下述定義。
本發(fā)明的實施例采用的原料具體如下:
尼龍66:平頂山神馬集團,型號為EPR27;
玻璃纖維:泰山玻纖有限公司,型號為ECS10-3.0-T435N,直徑為10um;
增韌劑:N406,寧波能之光新材料科技有限公司;
硅烷偶聯(lián)劑:美國聯(lián)碳公司,型號為KH-550;
抗氧化劑:汽巴公司,型號為IRGANOX1098;
潤滑劑:美國STRUKTOL,型號為TR044;
鐵粉,天津巴斯夫化工有限公司;粒徑為10μm。
下面結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
實施例1
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:73.49份,增韌劑3份,短切玻璃纖維23份,鐵粉0.01份,硅烷偶聯(lián)劑0.1份、抗氧化劑0.1份和潤滑劑0.3份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
實施例2
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:70.9份,增韌劑3份,短切玻璃纖維23份,鐵粉0.1份,硅烷偶聯(lián)劑0.6份、抗氧化劑0.6份和潤滑劑1.8份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
實施例3
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:66.5份,增韌劑7份,短切玻璃纖維25份,鐵粉0.5份,硅烷偶聯(lián)劑0.2份、抗氧化劑0.2份和潤滑劑0.6份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
實施例4
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:66.3份,增韌劑7份,短切玻璃纖維25份,鐵粉0.8份,硅烷偶聯(lián)劑0.2份、抗氧化劑0.2份和潤滑劑0.6份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
實施例5
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:62.5份,增韌劑8份,短切玻璃纖維27份,鐵粉1份,硅烷偶聯(lián)劑0.3份、抗氧化劑0.3份和潤滑劑0.9份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
實施例6
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:60份,增韌劑10份,短切玻璃纖維27份,鐵粉1.5份,硅烷偶聯(lián)劑0.3份、抗氧化劑0.3份和潤滑劑0.9份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
實施例7
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:75份,短切玻璃纖維23份,鐵粉1.5份,硅烷偶聯(lián)劑0.1份、抗氧化劑0.1份和潤滑劑0.3份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
實施例8
一種高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:56份,增韌劑10份,短切玻璃纖維30份,鐵粉1.5份,硅烷偶聯(lián)劑0.5份、抗氧化劑0.5份和潤滑劑1.5份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、鐵粉、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
對比例1
一種隔熱條,由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:71份,增韌劑3份,短切玻璃纖維23份,硅烷偶聯(lián)劑0.6份、抗氧化劑0.6份和潤滑劑1.8份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將增韌劑、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
所述的步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
對比例2
一種隔熱條,由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:67份,短切玻璃纖維25份,硅烷偶聯(lián)劑0.2份、抗氧化劑0.2份和潤滑劑0.6份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;所述步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
對比例3
一種隔熱條,由包括如下重量份的原料制成:尼龍66:61.5份,短切玻璃纖維27份,硅烷偶聯(lián)劑0.3份、抗氧化劑0.3份和潤滑劑0.9份。
該高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的制備方法,包括如下步驟:
(1)將尼龍66在120℃下烘干4h,然后再將硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、潤滑劑與烘干后的尼龍66放入高速混合機中混合均勻形成預混料;
(2)將所述的預混料從雙螺桿擠出機(螺桿直徑為35mm,長徑比L/D=40)的主喂料口中加入,將短切玻璃纖維從側喂料口加入,經(jīng)熔融擠出后造粒即得高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料,粒料干燥4小時后,通過單螺桿擠出機在螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm,各區(qū)溫度在290℃條件下熔融擠出后通過模具定型,制得14.8mm國標標準的I型的玻纖增強尼龍隔熱條。
步驟(2)中雙螺桿擠出機各個螺筒(由加料口到機頭)的溫度分別是:230℃、280℃、270℃、260℃、240℃、230℃、230℃、230℃、250℃、270℃,螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min,喂料量50kg/h;步驟(2)中制備得到的高性能高擠出速率玻璃纖維增強尼龍66組合物的粒料中的短切玻璃纖維的保留長度為微米量級。
將實施例1-8和對比例1-3注塑好的14.8mm國標標準的I型隔熱條在25℃,50%的相對濕度下放置4小時后進行測試性能,具體的測試方法為:
(1)簡支梁無缺口沖擊強度:按ISO180測試;
(2)彎曲強度:按ISO178測試,速率為2mm/min;
(3)隔熱條橫拉強度特征值測試;
(4)生產(chǎn)速率:單位時間內(nèi)隔熱條生產(chǎn)的長度,單位:cm/min。
具體的測試結果見表1。
表1實施例1-8和對比例1-3的組分及測試結果
從實施例1-8和對比例1-3性能測試結果的數(shù)據(jù)對比可以看出,不同比例鐵粉的加入能顯著改善材料的力學性能和擠出速率,同時改善材料的收縮率,能有效的提高材料擠出過程中的穩(wěn)定性,從而到達減少外觀缺陷的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。