CN109705572A - 一种长碳链尼龙腕带及其制备方法与用途 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种长碳链尼龙腕带，玻璃纤维立体带状织物在注射成型过程中预埋在尼龙1012塑料带中；还提供了一种上述长碳链尼龙腕带的制备方法，首先将玻璃纤维加工成玻璃纤维纱，然后将玻璃纤维纱编织成立体带状织物；然后将玻璃纤维立体带状织物内放在注射成形机的模具中；然后注射成型；本发明利用尼龙1012作为原料，产出的尼龙1012塑料带具有更好的耐老化、耐油性、耐酸碱性、耐热性、耐寒性、变形弹回性、阻燃性、耐光老化性等性能；本发明将松散的玻璃纤维之间相互连接成玻璃纤维立体带状织物，使其能够更好地充当尼龙1012塑料带的增强支撑骨架，提高了腕带的使用性能与使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种长碳链尼龙腕带及其制备方法与用途。
背景技术
腕带又称手带，顾名思义，是指戴在人手腕处的带状物，例如：手表中的表链、智能手环中的用于戴在手腕处的塑料带、医用的戴在手腕处的内含病人信息的身份识别带以及简单的就是一根塑料带或者塑料环，戴在手腕处，美观漂亮。
上述智能手环是一种穿戴式智能设备，通过这款手环，用户可以监测日常生活中的运动、睡眠、计步、心率等的实时状态，起到通过数据实时监测以指导健康生活的作用。智能手环包括带显示屏与传感器的手环主体，以及用于将手环主体穿戴在人的手腕处的腕带。现今，腕带通常是塑料材质，更具体点是热塑性弹性体材质。
热塑性弹性体，又称人造橡胶或合成橡胶，其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性等各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点，可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产；热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能，是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，常被人们称为第三代橡胶。
聚酰胺(PA，俗名：尼龙)是最早(20世纪50年代)出现能够承受负荷的热塑性工程塑料，也是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种；最初用作制造纤维，后来由于PA具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料，PA广泛用来代替铜等有色金属制作机械、化工、电器零件，如柴油发动机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管等。由于独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自润滑性好、冲击韧性优异、具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视，加之其加工简便、效率高、比重轻(只有金属的1/7)、可以加工成各种制品来代替金属，广泛用于汽车及交通运输业。典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件，大约每辆汽车消耗尼龙制品达3.6～4千克。聚酰胺在汽车工业的消费比例最大，其次是电子电气。工程塑料，一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料；在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类；和通用塑料相比，工程塑料具有更高的机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等性能，而且加工更方便并可替代金属材料；工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势；通用工程塑料包括：聚酰胺(尼龙PA)、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑性塑料两种类型。
随着经济发展与科技进步，人们对智能电子产品的功能、质量与性能的要求越来越高，现今智能手环中的热塑性弹性体材质的腕带逐渐暴露出一些性能问题，主要是耐老化、耐油性、耐酸碱性、耐热性、耐寒性、变形弹回性等性能越来越跟不上人们不断增长的要求，用一段时间就得更换，严重影响了智能手环的使用寿命以及用户的使用好感度。
因此，如何实现用聚酰胺来制备腕带，充分利用聚酰胺的优良性能，提高腕带的使用性能与使用寿命，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种长碳链尼龙腕带。本发明实施例的另一目的在于提供一种上述长碳链尼龙腕带的制备方法。本发明实施例的另一目的在于提供一种上述长碳链尼龙腕带的用途。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种长碳链尼龙腕带，包括具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物以及尼龙1012塑料带；
所述玻璃纤维立体带状织物在所述尼龙1012塑料带的注射成型过程中预埋在所述尼龙1012塑料带中，所述尼龙1012塑料带完全包裹着所述玻璃纤维立体带状织物，所述玻璃纤维立体带状织物的立体网格中充填有尼龙1012塑料，所述玻璃纤维立体带状织物与所述尼龙1012塑料带之间为在注射成型过程中形成的热熔连接。
一种上述的长碳链尼龙腕带的制备方法，包括以下步骤：
1)将玻璃纤维加工成玻璃纤维纱，然后将所述玻璃纤维纱编织成具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物；
2)制备所述尼龙1012塑料带的原料包括70～80质量份的尼龙1012树脂，5～15质量份的液体增塑剂，1～2质量份的抗氧剂，1～2质量份的润滑剂，1～2质量份的光稳定剂以及3～7质量份的MCA阻燃剂；
将尼龙1012树脂、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂以及MCA阻燃剂按照配方依次加入到高速混合机中先低速混合1-2min，然后再高速混合3-8min，然后放出物料备用；
3)将步骤1)中制得的玻璃纤维立体带状织物内放在螺杆式注射成形机的模具的模腔中；
4)将步骤2)制得的混合均匀料加入到螺杆式注射成形机的喂料口中，然后再往螺杆式注射成形机的喂料口中加入液体增塑剂，物料在螺杆式注射成形机中进行熔融共混，通过喷嘴将熔融塑料注入所述模具的模腔中，熔融塑料充填玻璃纤维立体带状织物中的立体网格并最终将所述玻璃纤维立体带状织物完全包裹，熔融塑料冷却固化后得到尼龙1012塑料带，然后开模，得到所述长碳链尼龙腕带。
优选的，步骤1)中，所述玻璃纤维的直径为8-20μm。
优选的，步骤2)中，所述液体增塑剂为苯磺酰丁胺。
优选的，步骤2)中，所述抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按照质量比1:1混合复配均匀而成。
优选的，步骤2)中，所述润滑剂为硬脂酸钙。
优选的，步骤2)中，所述光稳定剂为光稳定剂622。
优选的，步骤4)中，所述螺杆式注射成形机的各区温度设定为：喂料段温度为160～200℃，熔化段温度为235～245℃，注射段温度为230～240℃；所述螺杆式注射成形机的主机转速为200-250r/min。
优选的，步骤4)中，所述玄武岩纤维立体带状织物的厚度为尼龙1012塑料带的厚度的3/4～4/5。
一种上述的长碳链尼龙腕带或上述中的任意一项所述的制备方法所制备的长碳链尼龙腕带用于智能手环中的腕带的用途。
本申请提供了一种长碳链尼龙腕带，所述玻璃纤维立体带状织物在所述尼龙1012塑料带的注射成型过程中预埋在所述尼龙1012塑料带中，所述尼龙1012塑料带完全包裹着所述玻璃纤维立体带状织物，所述玻璃纤维立体带状织物的立体网格中充填有尼龙1012塑料，所述玻璃纤维立体带状织物与所述尼龙1012塑料带之间为在注射成型过程中形成的热熔连接；还提供了一种上述长碳链尼龙腕带的制备方法，首先将玻璃纤维加工成玻璃纤维纱，然后将所述玻璃纤维纱编织成具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物；制备所述尼龙1012塑料带的原料包括70～80质量份的尼龙1012树脂，5～15质量份的液体增塑剂，1～2质量份的抗氧剂，1～2质量份的润滑剂，1～2质量份的光稳定剂以及3～7质量份的MCA阻燃剂；然后将玻璃纤维立体带状织物内放在螺杆式注射成形机的模具中；然后注射成型，熔融塑料充填玻璃纤维立体带状织物中的立体网格并最终将所述玻璃纤维立体带状织物完全包裹，熔融塑料冷却固化后得到尼龙1012塑料带，然后开模即得所述长碳链尼龙腕带。本发明利用尼龙1012作为制作尼龙1012塑料带的原料，充分利用了尼龙1012这种工程塑料比通用塑料所高出许多的优良性能，产出的尼龙1012塑料带相比于现有的热塑性弹性体材料具有更好的耐老化、耐油性、耐酸碱性、耐热性、耐寒性、变形弹回性、阻燃性、耐光老化性等性能，提高了腕带的使用性能与使用寿命；本发明先将玻璃纤维加工成玻璃纤维纱，然后将所述玻璃纤维纱编织成具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物，虽然原料仍然为玻璃纤维，但在注射成型前对其进行了预处理，将松散的、相互之间没有连接的玻璃纤维加工成玻璃纤维纱，再将玻璃纤维纱编织成具有一定长宽高的、三维立体的、带状外形的、由很多长方体网格组成的笼状的玻璃纤维立体织物，使得玻璃纤维之间相互连接，使得玻璃纤维立体带状织物能够更好地充当尼龙1012塑料带的增强支撑骨架，提高了腕带的使用性能与使用寿命，其增强原理类似于钢筋混凝土，钢筋混凝土为了增强性能，用的不是一堆松散的钢纤维，而是用的具有标号直径的钢筋，哪一种强度要求的钢筋混凝土，用多粗直径的钢筋都是有规定的，更进一步的，这些钢筋在混凝土中也不是一根根相互独立的、各自为政的，而是钢筋与钢筋相互连接绑扎成了具有三维立体网格的三维立体钢筋笼，从而最充分地利用了钢这种材料的优良性能且最大化地提高了混凝土的性能，本申请中上述的具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物就等同于钢筋混凝土中的钢筋笼，上述的尼龙1012塑料带就等同于钢筋混凝土中的混凝土，从而充分利用了玻璃纤维的优良性能，提高了腕带的使用性能与使用寿命。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本申请提供了一种长碳链尼龙腕带，包括具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物以及尼龙1012塑料带；
所述玻璃纤维立体带状织物在所述尼龙1012塑料带的注射成型过程中预埋在所述尼龙1012塑料带中，所述尼龙1012塑料带完全包裹着所述玻璃纤维立体带状织物，所述玻璃纤维立体带状织物的立体网格中充填有尼龙1012塑料，所述玻璃纤维立体带状织物与所述尼龙1012塑料带之间为在注射成型过程中形成的热熔连接。
本申请还提供了一种上述的长碳链尼龙腕带的制备方法，包括以下步骤：
1)将玻璃纤维加工成玻璃纤维纱，然后将所述玻璃纤维纱编织成具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物；
2)制备所述尼龙1012塑料带的原料包括70～80质量份的尼龙1012树脂，5～15质量份的液体增塑剂，1～2质量份的抗氧剂，1～2质量份的润滑剂，1～2质量份的光稳定剂以及3～7质量份的MCA阻燃剂；
将尼龙1012树脂、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂以及MCA阻燃剂按照配方依次加入到高速混合机中先低速混合1-2min，然后再高速混合3-8min，然后放出物料备用；
3)将步骤1)中制得的玻璃纤维立体带状织物内放在螺杆式注射成形机的模具的模腔中；
4)将步骤2)制得的混合均匀料加入到螺杆式注射成形机的喂料口中，然后再往螺杆式注射成形机的喂料口中加入液体增塑剂，物料在螺杆式注射成形机中进行熔融共混，通过喷嘴将熔融塑料注入所述模具的模腔中，熔融塑料充填玻璃纤维立体带状织物中的立体网格并最终将所述玻璃纤维立体带状织物完全包裹，熔融塑料冷却固化后得到尼龙1012塑料带，然后开模，得到所述长碳链尼龙腕带。
在本申请的一个实施例中，步骤1)中，所述玻璃纤维的直径为8-20μm。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，所述液体增塑剂为苯磺酰丁胺。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，所述抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按照质量比1:1混合复配均匀而成。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，所述润滑剂为硬脂酸钙。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，所述光稳定剂为光稳定剂622。
在本申请的一个实施例中，步骤4)中，所述螺杆式注射成形机的各区温度设定为：喂料段温度为160～200℃，熔化段温度为235～245℃，注射段温度为230～240℃；所述螺杆式注射成形机的主机转速为200-250r/min。
在本申请的一个实施例中，步骤4)中，所述玄武岩纤维立体带状织物的厚度为尼龙1012塑料带的厚度的3/4～4/5。
一种上述的长碳链尼龙腕带或上述中的任意一项所述的制备方法所制备的长碳链尼龙腕带用于智能手环中的腕带的用途。
注射成型塑料件从模腔中取出后通常需进行适当的后处理，以消除塑料件在注射成形过程中产生的应力，以稳定尺寸和性能，此外还有打孔、切除毛边和浇口、抛光、表面涂饰等。
本申请的制备方法中，低速混合为175～225r/min，高速混合为750～850r/min。
本申请未详细描述的原料、装置以及方法均为现有技术，此处不再赘述。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种长碳链尼龙腕带及其制备方法与用途进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种长碳链尼龙腕带的制备方法，包括以下步骤：
1)将玻璃纤维加工成玻璃纤维纱，然后将所述玻璃纤维纱编织成具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物；
步骤1)中，所述玻璃纤维的直径为8-20μm；
2)制备所述尼龙1012塑料带的原料包括75质量份的尼龙1012树脂，12质量份的液体增塑剂，1.5质量份的抗氧剂，1质量份的润滑剂，1.6质量份的光稳定剂以及5.5质量份的MCA阻燃剂；
将尼龙1012树脂、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂以及MCA阻燃剂按照配方依次加入到高速混合机中先低速混合2min，然后再高速混合8min，然后放出物料备用；
步骤2)中，所述液体增塑剂为苯磺酰丁胺；
步骤2)中，所述抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按照质量比1:1混合复配均匀而成；
步骤2)中，所述润滑剂为硬脂酸钙；
步骤2)中，所述光稳定剂为光稳定剂622；
3)将步骤1)中制得的玻璃纤维立体带状织物内放在螺杆式注射成形机的模具的模腔中；
4)将步骤2)制得的混合均匀料加入到螺杆式注射成形机的喂料口中，然后再往螺杆式注射成形机的喂料口中加入液体增塑剂，物料在螺杆式注射成形机中进行熔融共混，通过喷嘴将熔融塑料注入所述模具的模腔中，熔融塑料充填玻璃纤维立体带状织物中的立体网格并最终将所述玻璃纤维立体带状织物完全包裹，熔融塑料冷却固化后得到尼龙1012塑料带，然后开模，得到所述长碳链尼龙腕带；
步骤4)中，所述螺杆式注射成形机的各区温度设定为：喂料段温度为185～190℃，熔化段温度为240～245℃，注射段温度为235～240℃；所述螺杆式注射成形机的主机转速为240r/min；
步骤4)中，所述玄武岩纤维立体带状织物的厚度为尼龙1012塑料带的厚度的4/5。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种长碳链尼龙腕带，其特征在于，包括具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物以及尼龙1012塑料带；
所述玻璃纤维立体带状织物在所述尼龙1012塑料带的注射成型过程中预埋在所述尼龙1012塑料带中，所述尼龙1012塑料带完全包裹着所述玻璃纤维立体带状织物，所述玻璃纤维立体带状织物的立体网格中充填有尼龙1012塑料，所述玻璃纤维立体带状织物与所述尼龙1012塑料带之间为在注射成型过程中形成的热熔连接。
2.一种权利要求1所述的长碳链尼龙腕带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将玻璃纤维加工成玻璃纤维纱，然后将所述玻璃纤维纱编织成具有立体网格的玻璃纤维立体带状织物；
2)制备所述尼龙1012塑料带的原料包括70～80质量份的尼龙1012树脂，5～15质量份的液体增塑剂，1～2质量份的抗氧剂，1～2质量份的润滑剂，1～2质量份的光稳定剂以及3～7质量份的MCA阻燃剂；
将尼龙1012树脂、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂以及MCA阻燃剂按照配方依次加入到高速混合机中先低速混合1-2min，然后再高速混合3-8min，然后放出物料备用；
3)将步骤1)中制得的玻璃纤维立体带状织物内放在螺杆式注射成形机的模具的模腔中；
4)将步骤2)制得的混合均匀料加入到螺杆式注射成形机的喂料口中，然后再往螺杆式注射成形机的喂料口中加入液体增塑剂，物料在螺杆式注射成形机中进行熔融共混，通过喷嘴将熔融塑料注入所述模具的模腔中，熔融塑料充填玻璃纤维立体带状织物中的立体网格并最终将所述玻璃纤维立体带状织物完全包裹，熔融塑料冷却固化后得到尼龙1012塑料带，然后开模，得到所述长碳链尼龙腕带。
3.根据权利要求2所述的长碳链尼龙腕带的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述玻璃纤维的直径为8-20μm。
4.根据权利要求2所述的长碳链尼龙腕带的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述液体增塑剂为苯磺酰丁胺。
5.根据权利要求2所述的长碳链尼龙腕带的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按照质量比1:1混合复配均匀而成。
6.根据权利要求2所述的长碳链尼龙腕带的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述润滑剂为硬脂酸钙。
7.根据权利要求2所述的长碳链尼龙腕带的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述光稳定剂为光稳定剂622。
8.根据权利要求2所述的长碳链尼龙腕带的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述螺杆式注射成形机的各区温度设定为：喂料段温度为160～200℃，熔化段温度为235～245℃，注射段温度为230～240℃；所述螺杆式注射成形机的主机转速为200-250r/min。
9.根据权利要求2所述的长碳链尼龙腕带的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述玄武岩纤维立体带状织物的厚度为尼龙1012塑料带的厚度的3/4～4/5。
10.一种权利要求1所述的长碳链尼龙腕带或权利要求2～9中的任意一项所述的制备方法所制备的长碳链尼龙腕带用于智能手环中的腕带的用途。
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