一种低吸水率耐刮擦的PA/PET复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低吸水率耐刮擦的PA/PET复合材料及其制备方法，属于聚酰胺复合材料，主要解决的是现有技术PA复合材料吸水率高、耐刮擦性较差的问题，包括以下材料及重量百分比：聚酰胺树脂30

【技术实现步骤摘要】
一种低吸水率耐刮擦的PA/PET复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酰胺复合材料，更具体地说，涉及一种低吸水率耐刮擦的PA/PET复合材料。同时还涉及了所述PA/PET复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺(PA)具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。虽然聚酰胺优点众多，但是其本身吸水率大，饱和吸水率为8％，吸水后的聚酰胺材料强度刚性会下降20％以上。虽然聚酰胺具有优异的耐磨与自润滑性能，但是材料洛氏硬度只有90R，耐刮擦性较差。
[0003]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分子链中含有刚性的苯环和具有柔性的脂肪烃基，使聚对苯二甲酸乙二醇酯的大分子链不仅具有刚性，又有着一定的柔顺性。PET具备良好的力学性能，有较高的拉伸强度和硬度，并且耐磨性和耐蠕变性良好，这种良好的力学性能可以在很宽的温度范围保持不变。但PET结晶度只有40％，且结晶速度缓慢，严重影响了加工效率，如何提高PET结晶度和结晶速度，是拓展PET使用范围必须解决的难题之一。
[0004]CN 1749314 A公开了“PA/PET高分子合金材料”。以回收PET瓶和PA塑料为主要原料，该专利通过二苯基亚甲基异氰酸酯作为扩链剂、制备了PA/PET高分子复合材料，步骤简便、设备简单。然而合金材料机械性能偏低、树脂间相容性不好，影响到复合材料的加工成型及使用范围，究其原因在于改方案并未提高PET的结晶速率。因此，市场上急需一款有低吸水率且高机械性能的聚酰胺复合材料，以满足相关行业对材料性能的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一是提供一种低吸水率耐刮擦PA/PET复合材料。
[0006]本专利技术的目的之二是提供一种低吸水率耐刮擦PA/PET复合材料的制备方法，具有低吸水率、耐刮擦、高强度的特点，经相应的成分配比，通过在PA中加入适量的PET材料，加入纳米扩链增韧剂提高树脂相容性，有效提高了复合材料的综合性能。
[0007]本专利技术目的之一的技术方案是：一种低吸水率耐刮擦PA/PET复合材料，包括以下材料及重量百分比：聚酰胺树脂30
‑
80％，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂10
‑
30％，纳米扩链增韧剂5
‑
10％，成核剂0.1
‑
0.2％，玻璃纤维10
‑
50％，复配抗氧剂0.2
‑
0.4％，分散剂0.5
‑
1.0％；其中，所述纳米扩链增韧剂含有纳米二氧化硅。
[0008]所述聚酰胺树脂为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺56和聚邻苯二甲酰胺(PPA)中的一种或两种以上的组合。
[0009]作为本专利技术的一个实施方式，所述纳米扩链增韧剂在包括纳米二氧化硅的基础上，还可包括有机改性剂、偶联剂、引发剂和增韧剂。
[0010]作为本专利技术的一个实施方式，纳米扩链增韧剂的各组分含量为：
[0011]纳米二氧化硅0.4
‑
0.5质量份，有机改性剂0.4
‑
0.5质量份，偶联剂0.0008
‑
0.001
质量份，引发剂0.04
‑
0.06质量份，增韧剂4
‑
6质量份。
[0012]作为本专利技术的实施例，所述纳米二氧化硅粒径为8
‑
15nm的球形颗粒。所述有机改性剂选择甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。所述偶联剂选择γ
‑
丙基三甲氧基硅烷KH
‑
560和γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷KH
‑
550中的一种或两种的组合。所述引发剂选择二叔丁基过氧化物(DTBP)。所述增韧剂选择乙烯
‑
辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE
‑
g
‑
MAH)、氢化苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS
‑
g
‑
MAH)、乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)和乙烯丙烯酸丁酯(EBA)中的一种或两种以上的组合。
[0013]所述成核剂可选择科莱恩TFB117、科莱恩CAV102和布吕格曼P32中的一种或两种以上的组合。所述玻璃纤维可选择泰山玻璃纤维635B。
[0014]所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂1098、抗氧剂1010和抗氧剂1076中的一种或两种以上的组合。
[0015]所述分散剂选择采用超支化树脂，例如：武汉超支化树脂科技有限公司生产的超支化树脂C181。
[0016]本专利技术目的之二的技术方案是：一种低吸水率耐刮擦的PA/PET复合材料的制备方法，将聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、纳米扩链增韧剂、抗氧剂、成核剂和分散剂混合均匀，连续玻璃纤维从螺杆中间排气孔加入，一起熔融挤出，得到PA/PET复合材料。
[0017]所述纳米扩链增韧剂的制备方法包括以下步骤：
[0018](1)将纳米二氧化硅、有机改性剂和偶联剂混合，得混合液A；
[0019](2)向步骤(1)所得的混合液A中加入引发剂，搅拌混匀得混合液B；
[0020](3)向步骤(2)所得的混合液B中加入增韧剂，搅拌混匀后，经双螺杆挤出机熔融挤出，得到纳米扩链增韧剂。
[0021]上述纳米扩链增韧剂的制备方法中，纳米二氧化硅0.4
‑
0.5质量份，扩链接0.4
‑
0.5质量份，偶联剂0.0008
‑
0.001质量份，引发剂0.04
‑
0.06质量份，增韧剂4
‑
6质量份。
[0022]所述步骤(1)中，采用超声波水浴锅实现纳米二氧化硅、有机改性剂和偶联剂的混合均匀；其中，超声波水浴锅的声波功率为100W，声波频率为60Hz，转速为300
‑
500r/min，搅拌时间为20
‑
40min，温度为40
‑
45℃。
[0023]所述步骤(2)中，所述搅拌的转速为30
‑
50r/min，搅拌时间为5
‑
10min。
[0024]所述步骤(3)中，所述双螺杆挤出机的长径比为56∶1，挤出温度为180
‑
220℃，螺杆转速为300
‑
500r/min。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有的优点为：
[0026]1.本专利技术提供的低吸水率耐刮擦的PA/PET复合材料，在PA中加入适量的PET材料，加入纳米扩链增韧剂提高树脂相容性，有效提高了PA和PET之间的相容性，从而提高了PA/PET复合材料的综合性能。经试验证明，PET本身吸水率只有0.6％，在PA/PET共混体系中，能够起到隔水的效果，降低聚酰胺的吸水率，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低吸水率耐刮擦PA/PET复合材料，其特征在于，包括以下材料及质量百分比：聚酰胺树脂30
‑
80％，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂10
‑
30％，纳米扩链增韧剂5
‑
10％，成核剂0.1
‑
0.2％，玻璃纤维10
‑
50％，抗氧剂0.2
‑
0.4％，分散剂0.5
‑
1.0％；其中，所述纳米扩链增韧剂含有纳米二氧化硅。2.根据权利要求1所述的一种低吸水率耐刮擦PA/PET复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂采用聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺56和聚邻苯二甲酰胺中的一种或两种以上的组合；所述纳米扩链增韧剂主要成分包括纳米二氧化硅、有机改性剂、偶联剂、引发剂和增韧剂；所述成核剂采用科莱恩TFB117、科莱恩CAV102和布吕格曼P32中的一种或两种以上的组合；所述玻璃纤维采用泰山玻璃纤维635B；所述抗氧剂采用抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂1098、抗氧剂1010和抗氧剂1076中的一种或两种以上的组合；所述分散剂采用超支化树脂。3.根据权利要求2所述的一种低吸水率耐刮擦PA/PET复合材料，其特征在于，所述纳米扩链增韧剂的各组分含量为：纳米二氧化硅0.4
‑
0.5质量份，有机改性剂0.4
‑
0.5质量份，偶联剂0.0008
‑
0.001质量份，引发剂0.04
‑
0.06质量份，增韧剂4
‑
6质量份。4.根据权利要求3所述的一种低吸水率耐刮擦PA/PET复合材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅粒径为8
‑
15nm的球形颗粒；所述有机改性剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述偶联剂采用γ
‑
丙基三甲氧基硅烷KH
‑
560和γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷KH
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：程文远，李小辉，饶德生，
申请(专利权)人：广东奇德新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：