高强度高耐磨易成型PA66材料及其制备方法、冰箱门铰链技术

技术编号:34017579 阅读:21 留言:0更新日期:2022-07-02 16:08
本发明专利技术提出一种高强度高耐磨易成型PA66材料,属于高分子材料技术领域,能够解决目前技术制备的高填充量增强耐磨PA66材料在共混挤出时加工性差,流动性差,不利于注塑成型,且制品表面粗糙,耐磨性能差及强度不足的技术问题。该高强度高耐磨易成型PA66材料,由增强母粒和耐磨母粒组成。本发明专利技术高填充量增强耐磨PA66材料可满足冰箱、冷柜、洗衣机等家电需要高强度、高耐磨的结构性部件的使用要求,实现以塑代钢,降低成本,优化结构设计,减少碳排放。放。

【技术实现步骤摘要】
高强度高耐磨易成型PA66材料及其制备方法、冰箱门铰链


[0001]本专利技术属于高分子材料
,尤其涉及一种高强度高耐磨易成型PA66材料及其制备方法、冰箱门铰链。

技术介绍

[0002]增强聚己二酸己二胺(PA66)复合材料采用注塑成型,与金属相比,具有密度更低、更容易加工成复杂结构、回收更简单、回收能耗更低的优点。由于其具有优异的力学性能、抗疲劳性、耐热性、尺寸稳定性、电气性能、耐化学性以及自润滑性,被广泛应用于家电、汽车、航空航天、机械制造、国防军工等诸多领域。传统方法得到的增强PA66材料流动性差,不利于注塑成型,制品表面粗糙,耐磨性能差,且强度不足,不能满足高强度结构件的要求,这就限制了该材料的应用范围。
[0003]目前,为提高PA66材料的强度、耐磨性等,多采用在共混改性过程中添加高含量增强纤维和耐磨剂,但采用上述技术方案时PA66基料含量少,在共混挤出造粒过程中会出现机器扭矩过大、断条、切粒粉末多、含水量大不易烘干等问题,进而影响产品品质,且上述方案得到的PA66材料,极大的降低了材料的流动性,这就对注塑工艺控制和制件品质产生诸多不良影响,如材料不易干燥将造成外观不良、制件易开裂等问题,而流动性下降则需要更高的注塑温度易造成材料降解,也不利于复杂制件的成型等。
[0004]对于冰箱门铰链、冷柜、洗衣机等结构性部件,对强度、耐磨性有较高要求,目前该类型部件均采用钢材或铝合金等金属制品,采用冲压成型工艺,密度大,成本高,制品结构单一且回收再利用困难,不符合低碳环保要求。
[0005]因此,提供一种高强度高耐磨易成型PA66材料,可代替钢、铝合金等金属材质,应用于但不限于冰箱门铰链等结构部件,成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对目前技术制备的高填充量增强耐磨PA66在共混挤出时加工性差,流动性差,不利于注塑成型,且制品表面粗糙,耐磨性能差及强度不足的技术问题,提出一种具有加工性好、高强度、高耐磨、易成型优点的高强度高耐磨易成型增强PA66材料,可满足耐磨结构部件的使用要求,实现以塑代钢,降低成本,减少碳排放,优化结构设计,可应用于冰箱、冷柜、洗衣机等家电需要高强度、高耐磨的结构性部件。
[0007]为了达到上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种高强度高耐磨易成型PA66材料,由增强母粒和耐磨母粒组成,其中,
[0008]所述增强母粒,按质量分数,由以下组分组成:PA66树脂30%

60%,增强纤维40%

65%,流动改性剂0.3%

2%,偶联剂0.2%

1%,成核剂0.1%

0.5%和抗氧剂Ⅰ0.3%

1%;
[0009]所述耐磨母粒,按质量分数,由以下组分组成:聚乙烯20%

50%,耐磨剂50%

80%,过氧化二异丙苯0.03%

1%,马来酸酐1%

5%和抗氧剂Ⅱ0.3%

1%。
[0010]在其中一些实施例中,按质量分数,增强母粒为70%

90%,耐磨母粒为10%

30%。
[0011]在其中一些实施例中,所述流动改性剂为聚酰胺

胺型树枝状大分子、硅酮、N,N

-乙撑双硬脂酰胺、改性乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸盐和二元有机酸中的至少一种。
[0012]在其中一些实施例中,成核剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化锌、高岭土、蒙脱土、钛酸钾晶须、硫酸钙、苯甲酸盐、芳基磺酸盐、羧酸钙盐、双(对叔丁基苯甲酸)羧基铝中的至少一种。
[0013]在其中一些实施例中,所述聚乙烯为高分子量聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的至少一种。
[0014]在其中一些实施例中,所述耐磨剂为聚四氟乙烯、二硫化钼、石墨、碳纳米管和云母中的至少一种。
[0015]上述高强度高耐磨易成型PA66材料的制备方法,包括制备增强母粒步骤,具体包括:
[0016]将PA66树脂和偶联剂加入到高速混合机中,转速设置为300

600rpm,搅拌混合1

3min,得到PA66与偶联剂的混合物;
[0017]将流动改性剂、成核剂和抗氧剂Ⅰ加入到高速混合机中,与上述混合物继续混合,高速混合机的转速设置为300

600rpm,搅拌混合2

6min,使物料混合均匀;
[0018]将混合好的物料和增强纤维分别加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的温度设置为180

280℃,转速设置为250

600rpm,中等剪切强度,经过熔融共混、挤出拉条、冷却、风干、切粒、干燥,得到增强母粒。
[0019]在其中一些实施例中,高强度高耐磨易成型PA66材料的制备方法,包括制备耐磨母粒步骤,具体包括:
[0020]将聚乙烯、过氧化二异丙苯、马来酸酐和抗氧剂Ⅱ加入到高速混合机中,高速混合机的转速设置为300

600rpm,搅拌混合1

3min,使物料混合均匀;
[0021]将混合好的物料和耐磨剂分别加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的温度设置为160

250℃,转速设置为250

600rpm,强剪切强度,经过熔融共混、挤出拉条、冷却、风干、切粒、干燥,得到耐磨母粒。
[0022]在其中一些实施例中,高强度高耐磨易成型PA66材料的制备方法,还包括增强母粒和耐磨母粒共混注塑步骤,具体包括:
[0023]按上述质量分数配比,将增强母粒与耐磨母粒加入到混料锅中,混料锅的转速设置为100

600rpm,使物料混合均匀,得到高强度高耐磨PA66,然后在100

140℃条件下干燥2

6h,将上述干燥物料加入到注塑机注塑成型,得到高强度高耐磨易成型PA66材料。
[0024]本专利技术还提供了一种冰箱门铰链,采用上述高强度高耐磨易成型PA66材料制备得到。
[0025]与现有技术相比,本专利技术的优点和积极效果在于:
[0026](1)现有制备方法得到的PA66材料复合材料,在耐磨性、流动性和强度性能等方面不能兼顾,机械性能也达不到以塑代钢的要求,而本专利技术采用分别制备增强母粒与耐磨母粒,然后将两种母粒烘干均化直接注塑得到高强度高耐磨易成型PA66材料的技术方案,能
够解决制备PA66复合材料时由于高填充纤维增强、高耐磨剂添加造成的不易挤出、加工性能差等问题,同时,可根据具体制件使用环境对其性能要求的不同,灵活变更增强母粒与耐磨母粒配比,实现材料的高性价比。
[0027](2)本专利技术得到的高强度高耐磨易成型PA66材料本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度高耐磨易成型PA66材料,其特征在于,由增强母粒和耐磨母粒组成,其中,所述增强母粒,按质量分数,由以下组分组成:PA66树脂30%

60%,增强纤维40%

65%,流动改性剂0.3%

2%,偶联剂0.2%

1%,成核剂0.1%

0.5%和抗氧剂Ⅰ0.3%

1%;所述耐磨母粒,按质量分数,由以下组分组成:聚乙烯20%

50%,耐磨剂50%

80%,过氧化二异丙苯0.03%

1%,马来酸酐1%

5%和抗氧剂Ⅱ0.3%

1%。2.根据权利要求1所述的高强度高耐磨易成型PA66材料,其特征在于,按质量分数,增强母粒为70%

90%,耐磨母粒为10%

30%。3.根据权利要求1所述的高强度高耐磨易成型PA66材料,其特征在于,所述流动改性剂为聚酰胺

胺型树枝状大分子、硅酮、N,N

-乙撑双硬脂酰胺、改性乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸盐和二元有机酸中的至少一种。4.根据权利要求1所述的高强度高耐磨易成型PA66材料,其特征在于,成核剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化锌、高岭土、蒙脱土、钛酸钾晶须、硫酸钙、苯甲酸盐、芳基磺酸盐、羧酸钙盐、双(对叔丁基苯甲酸)羧基铝中的至少一种。5.根据权利要求1所述的高强度高耐磨易成型PA66材料,其特征在于,所述聚乙烯为高分子量聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的高强度高耐磨易成型PA66材料,其特征在于,所述耐磨剂为聚四氟乙烯、二硫化钼、石墨、碳纳米管和云母中的至少一种。7.根据权利要求1

6任一项所述的高强度高耐磨易成型PA66材料的制备方法,其特征在于,包括制备增强母粒步骤,具体包括:将各组分按质量分数配比称取备用;将PA66树脂和偶联剂加入到高速...

【专利技术属性】
技术研发人员:白晴常雪松谷洋韩冲刘钊扬任大伟姚丽宾丽敏杜建强
申请(专利权)人:海信山东冰箱有限公司
类型:发明
国别省市:

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