CN111040433A - 一种低吸湿耐磨阻燃导电pa6复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种低吸湿耐磨阻燃导电pa6复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料及其制备方法，属于高分子材料改性技术领域。所述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：PA6：500‑640份，芳香族聚酰胺：60‑200份，阻燃剂：60‑150份，石墨：100‑200份，纳米导电粒子：20‑50份，偶联剂：1‑3份，结晶促进剂：5‑10份，助剂5‑20份。本发明采用纳米导电粒子和石墨填充提高PA6材料的导电性和耐磨性，同时通过芳香族聚酰胺及结晶促进剂加入降低PA6材料吸湿性，从而获得更高的性能保持率和尺寸稳定性，特别适合应用于有阻燃、防静电要求的负重输送领域。

Description

一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性领域，特别涉及一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料及其制备方法。
背景技术
PA6又称尼龙6，化学名为聚己内酰胺，为半透明或不透明乳白色结晶形聚合物，具有优异的机械性能、耐化学性及加工性能。PA6的缺点在于其易吸水，吸水后PA6的拉伸强度及弯曲强度大大的降低，性能变差，故其在高湿环境不能应用；另一方面，PA6的吸水性导致产品尺寸不易控制，易发生翘曲变形，不能满足高加工精度的要求。
此外，PA6本身不具备导电性能，在长期受到摩擦作用下，材料表面容易产生静电积累，不能在防静电场合使用，这就需要我们对材料进行导电改性。但PA6材料在导电改性后，耐磨性能下降，在负重摩擦条件下磨损严重。并且，随着大家安全意识的提高，对材料阻燃性能要求进一步加强，PA6材料本身的阻燃特性已不能适应阻燃标准需求。
因此，如何提供一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料及其制备方法，通过引入芳香族聚酰胺，结晶促进剂改善材料本身吸湿情况；通过引入特殊结构石墨改善材料耐磨性能；通过引入纳米导电粒子实现少量填充即可满足导电要求，不影响材料物性；通过引入偶联剂改善材料机械性能；通过引入微胶囊化红磷微粒，实现良好阻燃效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：PA6：500-640份，芳香族聚酰胺：60-200份，阻燃剂：60-150份，石墨：100-200份，纳米导电粒子：20-50份，偶联剂：1-3份，结晶促进剂：5-10份，助剂：5-20份。
进一步地，所述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：PA6：520-600份，芳香族聚酰胺：80-160份，阻燃剂：70-120份，石墨：120-180份，纳米导电粒子：20-35份，偶联剂：1.5-3份，结晶促进剂：5-8份，助剂：5-15份。
进一步地，所述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：
PA6：520份，芳香族聚酰胺：150份，阻燃剂：80份，石墨：160份，纳米导电粒子：30份，偶联剂：2.5份，结晶促进剂：6份，助剂：12份。
采用上述技术方案，低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的吸湿量和摩擦系数低，导电性能良好，阻燃且尺寸稳定，力学性能保持良好。
进一步地，所述PA6粘度在2.2-2.6之间。
采用上述技术方案，若粘度小于2.2，会导致得到的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料太脆，若粘度大于2.6，则制备过程不利于填充物分散；而PA6粘度在2.2-2.6之间不仅能够保证填充物充分分散，而且得到低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料具有一定的韧性。
进一步地，所述芳香族聚酰胺为聚间苯二甲酰己二胺或其共聚物。
采用上述技术方案，利用芳香族聚酰胺和PA6形成合金，利用芳香族聚酰胺的低吸湿性，改善PA6对水的阻隔性能。
进一步地，所述阻燃剂为树脂包覆的微胶囊化红磷阻燃剂。
采用上述技术方案，红磷阻燃剂粒径越小，阻燃效果越好，但容易过热分解，而树脂包覆的微胶囊化红磷阻燃剂在保证阻燃效果的同时能够其自身热解缺陷。
进一步地，所述石墨为片层结构的高纯度石墨粉，其粒径在800-2000目之间。
采用上述技术方案，石墨有很好的自润滑性，片状结构石墨效果更佳，同时合适的粒径对导电网络性能有辅助作用。
进一步地，所述纳米导电粒子为碳纳米管、纳米级炭黑、纳米金属中的一种或多种的混合。
采用上述技术方案，利用几种导电填料具有不同的结构特点(有长径比的纤维状填料和颗粒状填料配合构建导电网络)，少量填充即可实现更好导电效果。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、双金属偶联剂中的一种或多种的混合。
采用上述技术方案，偶联剂可以改善填料表面和基体树脂间相互作用力，形成化学键或氢键，进而提升材料力学性能。
进一步地，所述结晶促进剂为无机矿物成核剂(10000-20000目)或有机金属盐类成核剂中的一种或多种的混合；所述助剂为抗氧剂和润滑分散剂。
采用上述技术方案，成核剂(即结晶促进剂)可以提升PA结晶度，而晶态结构可以有效阻止水分进入，改善材料吸湿性能，同时能提升材料尺寸稳定性；抗氧剂起到防止材料加工过程中降解作用，润滑分散剂可以改善填充物在树脂内的分散情况，改善制件表观和提升材料力学性能。
本发明还进一步提供了一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将PA6、芳香族聚酰胺、石墨、纳米导电粒子、偶联剂、结晶促进剂、助剂，混合均匀，得到混合料；
S2、混合料从主料口加入，阻燃剂从侧喂料加入，在转速为200～240rpm，各区段温度为200-240℃的条件下，通过挤出机挤出造粒，即得低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料。
进一步地，在步骤S1中，混合的温度为70-90℃，优选为80℃。
进一步地，在步骤S1中，混合的转速为300～800rpm。
进一步地，在步骤S2中，混合的转速为220rpm。
进一步地，所述挤出机各区段温度包括一区温度200～220℃，二区温度200～220℃，三区温度220～240℃，四区温度220～240℃，五区温度X220～X240℃，六区温度200～220℃，七区温度200～220℃，八区温度200～220℃，九区温度200～220℃，机头温度230～240℃。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料及其制备方法，具有以下技术效果：
(1)本发明提供的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，通过引入结晶促进剂改善PA6结晶情况，配合芳香族聚酰胺改善复合材料的吸湿特性；纳米导电粒子的少量添加，即可实现良好的导电性能，不影响材料机械性能；特殊结构的石墨既可以改善材料耐磨性能，又对材料导电性能提供了协效作用。
(2)此外，本发明采用的表面树脂包覆的微胶囊化红磷微粒具有更好的加工稳定性和分散效果，较其他阻燃剂具有更高的阻燃效果；偶联剂的加入改善了树脂和填料的界面作用，为实现复合材料良好的各项性能提供了有利保证。
(3)本发明提供的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法，工艺简单，物理性能优异，便于推广应用，特别适用于有阻燃、防静电要求的负重输送领域。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，通过引入芳香族聚酰胺，结晶促进剂改善材料本身吸湿情况；通过引入特殊结构石墨改善材料耐磨性能；通过引入纳米导电粒子实现少量填充即可满足导电要求，不影响材料物性；通过引入偶联剂改善材料机械性能；通过引入微胶囊化红磷微粒，实现良好阻燃效果。另一方面，发明实施例提供的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料制备方法，先将PA6，芳香族聚酰胺，石墨，纳米导电粒子，偶联剂，结晶促进剂，助剂按比例加入高混机中混合均匀，阻燃剂从侧喂料加入，因此这种高效阻燃导电的低吸湿耐磨PA6复合材料，特别适用于有阻燃、防静电要求的负重输送领域。
需要说明的是，实施例中所用原料：PA6粘度为2.5，芳香族聚酰胺为PA6I/X，所用纳米导电粒子为碳纳米管(CNT)、纳米金属银中的一种或多种的混合，所用石墨为CDP-4，所用偶联剂为KH792，所用结晶促进剂为P22(不吕格曼)、10000目滑石粉中的一种或多种的混合，所述助剂为抗氧剂和润滑分散剂的混合，其中抗氧剂为1010、1098、168、PEPQ、9228中的一种或多种混合物，润滑分散剂为硅酮粉、乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO或乙撑双硬脂酰胺类EBS中的一种或几种的混合物。
实施例1
本实施例提供一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，PA6I/X：150份，微胶囊化红磷：80份，CDP-4：160份，CNT：30份，KH792：3份，P22：6份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
实施例2
本实施例提供一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：580份，PA6I/X：100份，微胶囊化红磷：90份，CDP-4：170份，CNT：25份，KH792：2.5份，P22：5份，助剂：12份，其中助剂为3份抗氧化剂1010，3份抗氧剂168和6份乙撑双硬脂酰胺类EBS。
上述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
实施例3
本实施例提供一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，PA6I/X：150份，微胶囊化红磷：85份，CDP-4：150份，CNT：20份，纳米金属银10份，KH792：2份，P22：5份，助剂：11份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂PEPQ和6份硅酮粉。
上述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，纳米金属银，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
实施例4
本实施例提供一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：520份，PA6I/X：160份，微胶囊化红磷：80份，CDP-4：140份，CNT：25份，纳米金属银10份，KH792：3份，P22：5份,10000目滑石粉：3份，助剂：15份，其中助剂为3份抗氧化剂1010，5份抗氧剂168和7份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，纳米金属银，KH792，P22，10000目滑石粉和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
实施例5
本实施例提供一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.2粘度PA6：500份，PA6I/X：60份，微胶囊化红磷：60份，CDP-4：100份，CNT：20份，KH792：1份，P22：6份，助剂：5份，其中助剂为1份抗氧剂1098，2份抗氧化剂9228和2份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在90℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为240rpm。
实施例6
本实施例提供一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.6粘度PA6：640份，PA6I/X：200份，微胶囊化红磷：150份，CDP-4：200份，CNT：50份，KH792：3份，P22：10份，助剂：20份，其中助剂为4份抗氧化剂1010，6份抗氧剂168和10份硅酮粉。
上述低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在70℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为200rpm。
对比例1
本对比例提供一种PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，PA6I/X：150份，普通红磷母粒：80份，CDP-4：160份，CNT：30份，KH792：3份，P22：6份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，普通红磷母粒从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
对比例2
本对比例提供一种PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，PA6I/X：150份，微胶囊化红磷：80份，1250目普通石墨粉：160份，CNT：30份，KH792：3份，P22：6份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，1250目普通石墨粉，CNT，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
对比例3
本对比例提供一种PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，PA6I/X：150份，微胶囊化红磷：80份CDP-4：160份，导电炭黑XC72(卡博特)：30份，KH792：3份，P22：6份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，导电炭黑XC72(卡博特)，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
对比例4
本对比例提供一种PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，PA6I/X：150份，微胶囊化红磷：80份CDP-4：160份，CNT：30份，KH792：3份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，KH792和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
对比例5
本对比例提供一种PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，微胶囊化红磷：80份CDP-4：160份，CNT：30份，KH792：3份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，CDP-4，CNT，KH792和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
对比例6
本对比例提供一种PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，PA6I/X：150份，微胶囊化红磷：80份，CDP-4：160份，CNT：30份，P22：6份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
对比例7
本对比例提供一种PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：700份，PA6I/X：150份，微胶囊化红磷：80份CDP-4：160份，CNT：30份，KH792：3份，P22：6份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、210℃、220℃、220℃、240℃、230℃、230℃、230℃、230℃、240℃，螺杆转速设定为220rpm。
对比例8
本对比例提供一种PA6复合材料，按重量份数计包括以下组分：2.5粘度PA6：530份，PA6I/X：150份，微胶囊化红磷：80份，CDP-4：160份，CNT：30份，KH792：3份，P22：6份，助剂：10份，其中助剂为2份抗氧化剂1098，3份抗氧剂9228和5份乙撑双油酸酰胺润滑剂EBO。
上述PA6复合材料的制备方法为：先将PA6，PA6I/X，CDP-4，CNT，KH792，P22和助剂按上述比例加入高速混合机中在80℃下混合均匀，然后将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，微胶囊化红磷从侧喂料加入，挤出机温度各区段设定温度为：200℃、240℃、260℃、260℃、260℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃，螺杆转速设定为380rpm。
为了进一步说明本发明的技术效果，对实施例1～6以及对比例1～8的PA6复合材料进行性能测试，测试结果如表1.1和表1.2所示。
其中，采用《塑料拉伸性能测试方法》(ISO 527-2)进行拉伸强度测试，采用《塑料吸水率测试方法》(ISO 62)进行平衡吸水率测试，《测定固体绝缘材料绝缘电阻的试验方法》(IEC 60167)进行表面电阻测试，《塑料滑动摩擦磨损试验方法》(GB/T 3960)进行动摩擦系数测试，UL标准中UL94燃烧等级进行阻燃性评价。
表1.1实施例1-6的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料性能测试结果
Figure BDA0002341700400000121
表1.2对比例1-8的PA6复合材料性能测试结果
Figure BDA0002341700400000122
由表1.1和1.2中数据可知，通过对比实施例1-6和对比例1的性能测试结果，可以发现，实施例1-6的阻燃性优于对比例1，原因在于，实施例1-6选用了树脂包覆的微胶囊化红磷微粉，相比于阻燃红磷母粒可以提供更高效阻燃效果。
由表1.1和1.2中数据可知，通过对比实施例1-6和对比例2的性能测试结果，可以发现，实施例1-6的动摩擦系数明显小于对比例2的动摩擦系数，原因在于，实施例1-6选用了高纯度片层结构完好的石墨粉，相比于普通石墨粉可以提供更高效的自润滑效果。
由表1.1和1.2中数据可知，通过对比实施例1-6和对比例3的性能测试结果，可以发现，实施例1-6的表面电阻明显小于对比例3的表面电阻，原因在于，实施例1-6选用了纳米级别导电粒子，相比于普通尺寸导电填料可以在低含量下提供更好的导电性能。
由表1.1和1.2中数据可知，通过对比实施例1-6和对比例4的性能测试结果，可以发现，实施例1-6的平衡吸水率明显优于对比例4，原因在于，实施例1-6选用了结晶促进剂，可以提升PA结晶度，而晶态结构可以有效阻止水分进入，改善材料吸湿性能，同时能提升材料尺寸稳定性。
由表1.1和1.2中数据可知，通过对比实施例1-6和对比例5的性能测试结果，可以发现，实施例1-6的拉伸强度和平衡吸水率明显优于对比例5，原因在于，实施例1-6中芳香族聚酰胺和结晶促进剂的加入改善了材料的晶态结构和阻隔性能，有效提升了材料力学性能，降低吸湿量。
由表1.1和1.2中数据可知，通过对比实施例1-6和对比例6的性能测试结果，可以发现，实施例1-6的拉伸强度明显高于对比例6的拉伸强度，原因在于，对比例6未加偶联剂，填料和PA6之间不能有效相容，造成力学性能损失。
由表1.1和1.2中数据可知，通过对比实施例1-6和对比例7的性能测试结果，可以发现，实施例1-6的各项性能，尤其是拉伸强度、平衡吸水率优于对比例6，原因在于，对比例7中PA6用量过大，而PA6自身的抗吸水性较差，过量的PA6添加比例影响了材料体系的平衡，减弱了结晶促进剂和芳香族尼龙对材料体系结晶度和阻隔性能的优化效果。
由表1.1和1.2中数据可知，通过对比实施例1-6和对比例8的性能测试结果，明显发现，实施例1-6的拉伸强度、表面电阻和阻燃性三项指标均优于对比例8，原因在于，过高的加工温度和转速在挤出过程中导致了阻燃剂的分解和纳米导电粒子微观结构的破坏，从而降低了材料导电性能、力学性能和阻燃性能。
根据上述测试结果可以看出，本发明实施例提供的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料配方及其制备方法，通过添加芳香族聚酰胺，阻燃剂，石墨，纳米导电粒子，偶联剂，结晶促进剂进行改性，可以获得兼具导电、耐磨、阻燃和低吸湿的PA6复合材料，并且力学性能也保持良好。
另一方面，发明实施例提供的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料制备方法，通过加工工艺的优选，有效防止了阻燃剂的分解和纳米导电粒子微观结构的破坏，从而保证材料具备优良的导电性能、机械性能和阻燃性能。
本领域的技术人员将明显看到，在不脱离本发明的精神和范围下，本发明可以有许多修改和变化。因此可以预期到，本发明覆盖在附带权利要求的范围及其相当范围内提供的本发明修改和变化。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：PA6：500-640份，芳香族聚酰胺：60-200份，阻燃剂：60-150份，石墨：100-200份，纳米导电粒子：20-50份，偶联剂：1-3份，结晶促进剂：5-10份，助剂：5-20份。
2.根据权利要求1所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：PA6：520-600份，芳香族聚酰胺：80-160份，阻燃剂：70-120份，石墨：120-180份，纳米导电粒子：20-35份，偶联剂：1.5-3份，结晶促进剂：5-8份，助剂：5-15份。
3.根据权利要求1或2所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，所述PA6粘度在2.2-2.6之间。
4.根据权利要求1或2所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，所述芳香族聚酰胺为聚间苯二甲酰己二胺或其共聚物。
5.根据权利要求1或2所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为树脂微胶囊包覆红磷阻燃剂。
6.根据权利要求1或2所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，所述石墨为片层结构的高纯度石墨粉，其粒径在800-2000目之间。
7.根据权利要求1或2所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，所述纳米导电粒子为碳纳米管、纳米级炭黑、纳米金属中的一种或多种的混合。
8.根据权利要求1或2所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、双金属偶联剂中的一种或多种的混合。
9.根据权利要求1或2所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料，其特征在于，结晶促进剂为无机矿物成核剂、有机金属盐类成核剂中的一种或两种的混合；所述助剂包括抗氧剂和润滑分散剂。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将PA6、芳香族聚酰胺、石墨、纳米导电粒子、偶联剂、结晶促进剂、助剂，混合均匀，得到混合料；
S2、混合料从主料口加入，阻燃剂从侧喂料加入，在转速为200～240rpm，各区段温度为200-240℃的条件下，通过挤出机挤出造粒，即得低吸湿耐磨阻燃导电PA6复合材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111925649A (zh) * 2020-07-06 2020-11-13 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种低吸水率的增强型高温尼龙树脂及其制备方法
CN112940494A (zh) * 2020-12-29 2021-06-11 浙江普利特新材料有限公司 一种耐析出聚酰胺复合材料及其制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1840750A (zh) * 2006-02-09 2006-10-04 东华大学 一种含碳纳米管的导电复合纤维及其制备方法
US7132062B1 (en) * 2003-04-15 2006-11-07 Plasticolors, Inc. Electrically conductive additive system and method of making same
CN101787204A (zh) * 2009-11-09 2010-07-28 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种低吸水率聚酰胺组合物及其制备方法
CN102120879A (zh) * 2011-02-19 2011-07-13 本松工程塑料（杭州）有限公司 一种耐高温、高cti阻燃聚酰胺复合材料及制备方法
CN102558839A (zh) * 2011-12-21 2012-07-11 上海普利特复合材料股份有限公司 一种低气味抗静电红磷阻燃热塑性组合物及其制备方法
CN104559150A (zh) * 2014-12-16 2015-04-29 惠州力王佐信科技有限公司 一种抗静电己内酰胺导热材料及其制备方法
CN105885399A (zh) * 2016-01-25 2016-08-24 南京德尔隆工程塑料有限公司 一种高强度耐磨聚酰胺复合材料及其制备方法
CN107177176A (zh) * 2017-07-11 2017-09-19 无锡赢同新材料科技有限公司 具有导热和导电功能的高模量pbt组合物及其制备方法
CN107825810A (zh) * 2017-09-04 2018-03-23 中航复材（北京）科技有限公司 一种轻质雷击防护表面层及其制备和使用方法
CN108530888A (zh) * 2018-04-25 2018-09-14 横店集团得邦工程塑料有限公司 一种高强耐磨pa66复合材料及其制备方法
CN108929540A (zh) * 2018-06-27 2018-12-04 合肥卓创新材料有限公司 一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料及其制备工艺
CN110172243A (zh) * 2019-06-20 2019-08-27 横店集团得邦工程塑料有限公司 一种低吸水率的改性pa6/pa12合金材料及制备方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7132062B1 (en) * 2003-04-15 2006-11-07 Plasticolors, Inc. Electrically conductive additive system and method of making same
CN1840750A (zh) * 2006-02-09 2006-10-04 东华大学 一种含碳纳米管的导电复合纤维及其制备方法
CN101787204A (zh) * 2009-11-09 2010-07-28 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种低吸水率聚酰胺组合物及其制备方法
CN102120879A (zh) * 2011-02-19 2011-07-13 本松工程塑料（杭州）有限公司 一种耐高温、高cti阻燃聚酰胺复合材料及制备方法
CN102558839A (zh) * 2011-12-21 2012-07-11 上海普利特复合材料股份有限公司 一种低气味抗静电红磷阻燃热塑性组合物及其制备方法
CN104559150A (zh) * 2014-12-16 2015-04-29 惠州力王佐信科技有限公司 一种抗静电己内酰胺导热材料及其制备方法
CN105885399A (zh) * 2016-01-25 2016-08-24 南京德尔隆工程塑料有限公司 一种高强度耐磨聚酰胺复合材料及其制备方法
CN107177176A (zh) * 2017-07-11 2017-09-19 无锡赢同新材料科技有限公司 具有导热和导电功能的高模量pbt组合物及其制备方法
CN107825810A (zh) * 2017-09-04 2018-03-23 中航复材（北京）科技有限公司 一种轻质雷击防护表面层及其制备和使用方法
CN108530888A (zh) * 2018-04-25 2018-09-14 横店集团得邦工程塑料有限公司 一种高强耐磨pa66复合材料及其制备方法
CN108929540A (zh) * 2018-06-27 2018-12-04 合肥卓创新材料有限公司 一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料及其制备工艺
CN110172243A (zh) * 2019-06-20 2019-08-27 横店集团得邦工程塑料有限公司 一种低吸水率的改性pa6/pa12合金材料及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国工程塑料工业协会编: "《工程塑料实用手册》", 30 November 2005, 洲国际出版集团（香港有限公司） *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111925649A (zh) * 2020-07-06 2020-11-13 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种低吸水率的增强型高温尼龙树脂及其制备方法
CN112940494A (zh) * 2020-12-29 2021-06-11 浙江普利特新材料有限公司 一种耐析出聚酰胺复合材料及其制备方法

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