CN106189216B - 一种pei与pa66合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PEI与PA66合金及其制备方法。PEI与PA66合金,其原料组分包括:PA66:30~69份,PEI:30~69份,相容剂:0.3~0.8份,抗氧剂:0.2‑0.4份和润滑剂:0.6‑0.8份,所述份数为质量份数,所有原料组分的质量和为100份。本发明制备的注塑级PEI/尼龙66合金,具有优异的机械性能、高低温性能、电气性能,阻燃性,降低了PEI工程塑料的成本;进一步,本发明提供了有效的相容剂,改善PEI与尼龙66的界面相容性,通过反应型挤出技术制备了PEI/尼龙66特种工程塑料合金;且相容剂加入量小,成本低;反应性挤出制备方法操作简单,生产效益高,非常适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种PEI与PA66合金及其制备方法,属于工程塑料领域。
背景技术
PEI(聚醚酰亚胺)是一种分子结构含有亚胺键和醚键的无定型聚合物,具有耐高温、低吸湿、优良的尺寸稳定性、高强度、高刚性、抗化学性、阻燃、电气性能优异等特点。可广泛应用于电子电器、汽车、飞机、宇航、机械、食品工业及医疗器材等领域。但是聚醚酰亚胺存在加工温度过高,售价昂贵的问题。
尼龙66(PA66)具有优良的机械性能、电气性能、自润滑性等优点,作为五大通用工程塑料之一,需求量仅亚于PC,广泛用于诸多工业领域,但它具有易吸湿,尺寸稳定性差,阻燃性能不足等缺点。
若能将PEI(聚醚酰亚胺)与尼龙66制成合金,使各自优势得到充分发挥,将会具有更加广泛的应用前景,但PEI(聚醚酰亚胺)与尼龙66两者分子结构差异较大,且前者为无定型,后者为结晶型聚合物,二者相容性不高,合金化困难,目前国内尚无PEI(聚醚酰亚胺)与尼龙66合金的相关报道。
发明内容
为了解决现有技术中PEI(聚醚酰亚胺)与尼龙66合金化困难等缺陷,本发明提供一种PEI与PA66合金及其制备方法。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种PEI与PA66合金,其原料组分包括:PA66:30~69份,PEI:30~69份,相容剂:0.3~0.8份,抗氧剂:0.2-0.4份和润滑剂:0.6-0.8份,所述份数为质量份数,所有原料组分的质量和为100份。
优选,抗氧剂为0.3份,润滑剂为0.7份。
将PEI与PA66做成塑料合金,不仅可保持两者优异的机械性能、电气性能和高低温性能,还能提高尼龙的尺寸稳定性和阻燃性,降低PEI工程塑料的成本。
本发明制备的注塑级PEI/尼龙66合金,具有优异的机械性能、高低温性能、电气性能,阻燃性,降低了PEI工程塑料的成本。
申请人经研究发现:当相容剂超过0.8份时,产品性能会下降,最优选为0.8份。
为了进一步提高产品的机械性能和阻燃性等,优选,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂;PEI为沙伯基础ULTEM1000-1000纯树脂。
为了进一步提高PEI与PA66的相容性,保证所得产品的综合性能,相容剂为N-苯基马来酰亚胺、4,4'-N,N’二苯甲烷双马来酰亚胺、T-型双马来酰亚胺、N-(1-萘基)马来酰亚胺或N-(4-氨基苯基)马来酰亚胺中的至少一种。
为了进一步促进各组分之间的协同效应,同时保证产品的使用寿命,抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯质量比为1:(0.8-1.2)的混合物。
优选,抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯质量比为1:1的混合物。
为了进一步促进各组分之间的协同效应,同时改善产品的熔融流动性,优选,润滑剂为重均分子量为70万-75万的硅酮粉。
上述PEI与PA66合金的制备方法,将PA66、PEI、相容剂、抗氧剂和润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,然后经双螺杆挤出机熔融挤出、切粒、干燥,即得PEI与尼龙66合金;其中,双螺杆挤出机的加工温度为270-310℃。
为了进一步保证所得产品的综合性能,优选,双螺杆挤出机的D=50mm,L/D=40,双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270±5℃、290±5℃、310±5℃、310±5℃、290±5℃、285±5℃、280±5℃、280±5℃和290±5℃,挤出机机头温度为300±5℃,真空度为-0.07-0.09MPa。进一步优选,双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、290℃、310℃、310℃、290℃、285℃、280℃、280℃和290℃,挤出机机头温度为300℃,真空度为-0.08MPa。
本发明通过所提供的马来酰亚胺相容剂,利用双螺杆反应型挤出共混技术,使PEI与尼龙66、相容剂三者之间发生反应,形成化学键合的稳定性结构,提高PEI和尼龙66之间的相容性,得到性能优异的合金化材料。尤其,相容剂效率高,加入量少,是显著特点。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明制备的注塑级PEI/尼龙66合金,具有优异的机械性能、高低温性能、电气性能,阻燃性,降低了PEI工程塑料的成本;进一步,本发明提供了有效的相容剂,改善PEI与尼龙66的界面相容性,通过反应型挤出技术制备了PEI/尼龙66特种工程塑料合金;且相容剂加入量小,成本低;反应性挤出制备方法操作简单,生产效益高,非常适合于工业化生产。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
PEI与PA66合金的原料包括:PEI 49.5份,尼龙66 49.2份,相容剂0.3份,抗氧剂0.4份,润滑剂0.8份,所述份数为质量份数。其中,PEI为沙伯基础ULTEM1000-1000纯树脂,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂,相容剂为4,4'-N,N’二苯甲烷双马来酰亚胺,抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)质量比为1:0.8的混合物,润滑剂为重均分子量为70万-75万硅酮粉(宁波云龙曼德尔塑料制品厂,牌号:GM-100)。
PEI与PA66合金的制备方法为:
1、将PEI、PA66、相容剂于110℃烘干4小时,再和抗氧剂、润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,备用;
2、将预混料(步骤1所得物料)转入双螺杆挤出机的加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒,干燥,制成PEI与尼龙66合金材料,其中,双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、310℃、310℃、310℃、310℃、305℃、305℃、305℃和305℃,挤出机机头温度为310℃,真空度为-0.08MPa。
实施例2
PEI与PA66合金的原料包括:PEI 49.5份,尼龙66 49.0份,相容剂0.5份,抗氧剂0.2份,润滑剂0.7份,所述份数为质量份数。其中,PEI为沙伯基础ULTEM1000纯树脂,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂,相容剂为N-(4-氨基苯基)马来酰亚胺,抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)质量比为1:1.2的混合物,润滑剂为70万-75万分子量硅酮粉(宁波云龙曼德尔塑料制品厂,牌号:GM-100)。
PEI与PA66合金的制备方法为:
1、将PEI、PA66、相容剂于110℃烘干4小时,再和抗氧剂、润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,备用;
2、将预混料转入双螺杆挤出机的加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒,干燥,制成PEI与尼龙66合金材料,双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、310℃、310℃、310℃、310℃、305℃、305℃、305℃和305℃,挤出机机头温度为310℃,真空度为-0.08MPa。
实施例3
PEI与PA66合金的原料包括:PEI 49.2份,尼龙66 49.0份,相容剂0.8份,抗氧剂0.3份,润滑剂0.6份,所述份数为质量份数。其中,PEI为沙伯基础ULTEM1000纯树脂,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂,相容剂为T-型双马来酰亚胺,抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)质量比为1:1的混合物,润滑剂为70万-75万分子量硅酮粉(宁波云龙曼德尔塑料制品厂,牌号:GM-100)。
PEI与PA66合金的制备方法为:
1、将PEI、PA66、相容剂于110℃烘干4小时,再和抗氧剂、润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,备用;
2、将预混料转入双螺杆挤出机的加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒,干燥,制成PEI与尼龙66合金材料,双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、310℃、310℃、310℃、310℃、305℃、305℃、305℃和305℃,挤出机机头温度为310℃,真空度为-0.08MPa。
实施例4
PEI与PA66合金的原料包括:PEI 49.0份,尼龙66 49.0份,相容剂1.0份,抗氧剂0.3份,润滑剂0.7份,所述份数为质量份数。其中,PEI为沙伯基础ULTEM1000纯树脂,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂,相容剂为4,4'-N,N’二苯甲烷双马来酰亚胺,抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)质量比为1:1的混合物,润滑剂为70万-75万分子量硅酮粉(宁波云龙曼德尔塑料制品厂,牌号:GM-100)。
PEI与PA66合金的制备方法为:
1、将PEI、PA66、相容剂于110℃烘干4小时,再和抗氧剂、润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,备用;
2、将预混料转入双螺杆挤出机的加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒,干燥,制成PEI与尼龙66合金材料。所述双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、310℃、310℃、310℃、310℃、305℃、305℃、305℃和305℃,挤出机机头温度为310℃,真空度为-0.08MPa。
实施例5
PEI与PA66合金的原料包括:PEI 68.2份,尼龙66 30份,相容剂0.8份,抗氧剂0.3份,润滑剂0.7份,所述份数为质量份数。其中,PEI为沙伯基础ULTEM1000纯树脂,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂,相容剂为4,4'-N,N’二苯甲烷双马来酰亚胺,抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)质量比为1:1的混合物,润滑剂为70万-75万分子量硅酮粉(宁波云龙曼德尔塑料制品厂,牌号:GM-100)。
PEI与PA66合金的制备方法为:
1、将PEI、PA66、相容剂于110℃烘干4小时,再和抗氧剂、润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,备用;
2、将预混料转入双螺杆挤出机的加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒,干燥,制成PEI与尼龙66合金材料。所述双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、310℃、310℃、310℃、310℃、305℃、305℃、305℃和305℃,挤出机机头温度为310℃,真空度为-0.08MPa。
实施例6
PEI与PA66合金的原料包括:PEI 30份,尼龙66 68.2份,相容剂0.8份,抗氧剂0.3份,润滑剂0.7份,所述份数为质量份数。其中,PEI为沙伯基础ULTEM1000纯树脂,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂,相容剂为4,4'-N,N’二苯甲烷双马来酰亚胺,抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)质量比为1:1的混合物,润滑剂为70万-75万分子量硅酮粉(宁波云龙曼德尔塑料制品厂,牌号:GM-100)。
PEI与PA66合金的制备方法为:
1、将PEI、PA66、相容剂于110℃烘干4小时,再和抗氧剂、润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,备用;
2、将预混料转入双螺杆挤出机的加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒,干燥,制成PEI与尼龙66合金材料。所述双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、310℃、310℃、310℃、310℃、305℃、305℃、305℃和305℃,挤出机机头温度为310℃,真空度为-0.08MPa。
对比例
PEI与PA66合金的原料包括:PEI 49.5份,尼龙66 49.5份,抗氧剂0.3份,润滑剂0.7份,所述份数为质量份数。其中,PEI为沙伯基础ULTEM1000纯树脂,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂,抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)按照质量1:1的混合物,润滑剂为70万-75万分子量硅酮粉(宁波云龙曼德尔塑料制品厂,牌号:GM-100)。
PEI与PA66合金的制备方法为:
1、将PEI、PA66、相容剂于110℃烘干4小时,再和抗氧剂、润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,备用;
2、将预混料转入双螺杆挤出机的加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒,干燥,制成PEI与尼龙66合金材料。所述双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、310℃、310℃、310℃、310℃、305℃、305℃、305℃和305℃,挤出机机头温度为310℃,真空度为-0.08MPa。
表1 各实施例及对比例所得产品试验性能表
Claims (1)
1.一种PEI与PA66合金,其特征在于:其原料组分包括:PEI:49.2份,尼龙66:49.0份,相容剂0.8份,抗氧剂0.3份,润滑剂0.6份,所述份数为质量份数;其中,PEI为沙伯基础ULTEM1000纯树脂,PA66为相对粘度2.5-2.8的PA66纯树脂,相容剂为T-型双马来酰亚胺,抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯质量比为1:1的混合物,润滑剂为70万-75万分子量硅酮粉,宁波云龙曼德尔塑料制品厂生产,牌号:GM-100;
PEI与PA66合金的制备方法为:
1)将PEI、PA66、相容剂于110℃烘干4小时,再和抗氧剂、润滑剂在高速混料机中预先混合均匀,备用;
2)将预混料转入双螺杆挤出机的加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒,干燥,制成PEI与尼龙66合金材料,双螺杆挤出机一到九区加工温度分别为270℃、310℃、310℃、310℃、310℃、305℃、305℃、305℃和305℃,挤出机机头温度为310℃,真空度为-0.08MPa。
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Denomination of invention: PEI (polyetherimide) and PA (polyamide) 66 alloy and preparation method thereof Effective date of registration: 20200717 Granted publication date: 20190222 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Nanjing Jiangning branch Pledgor: NANJING LIHAN CHEMICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2020980004149 |
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