CN113136101B - 一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113136101B CN113136101B CN202110446110.0A CN202110446110A CN113136101B CN 113136101 B CN113136101 B CN 113136101B CN 202110446110 A CN202110446110 A CN 202110446110A CN 113136101 B CN113136101 B CN 113136101B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite
- nylon
- compatilizer
- polyphenylene sulfide
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/08—Polymer mixtures characterised by other features containing additives to improve the compatibility between two polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/04—Thermoplastic elastomer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法,属于高分子材料改性技术领域。它包括尼龙、复合相容剂和聚苯硫醚,尼龙和聚苯硫醚的质量比为(2.1~5.6):1;所述尼龙和聚苯硫醚通过复合相容剂进行相容;所述复合相容剂是将聚苯硫醚、热塑性弹性体X和接枝单体通过熔融接枝反应获得的复合接枝物,该复合接枝物中的聚苯硫醚和热塑性弹性体X之间通过化学键相连。本发明添加聚苯硫醚树脂可大幅度改善尼龙材料的刚性和疏水性,通过添加复合相容剂可以有效提升聚苯硫醚与尼龙的相容性,从提升两者相容性的角度有效地提升了复合材料的疏水性和强度。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域,更具体地说,涉及一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术
随着笔记本电脑轻量化的发展,超薄已成为其发展主流。这不仅需要对笔记本电脑的产品结构重新进行设计,更需要因其结构的变化对材料进行优化。这其中就涉及到键盘。
键盘上有很多字母或符号按键,而在按键下存在着支撑骨架。在未进行超薄化设计之前,支撑骨架是由聚甲醛(POM)材料生产制造。在支撑骨架超薄化设计之后,其厚度已降至0.6mm左右。但由于POM材料强度的问题,超薄化设计之后,POM已无法满足其使用要求。设计师将材料优化为强度更高的玻纤增强尼龙66材料。但由于尼龙66树脂分子结构中含有亲水性的酰胺基团,具有很强的吸水性,在高温高湿环境下玻纤增强尼龙66材料也无法通过产品验证,即使将玻纤含量提高到50%或以上。
经检索,中国发明专利CN111040442A公开了一种晶须增强疏水性尼龙66复合材料及制备方法;其具体公开了通过将具有疏水性的聚四氟乙烯牢固附着在硫酸钙晶须表面,以此作为填料分散于尼龙66,聚四氟乙烯的疏水性赋予尼龙66良好的疏水效果,同时,聚四氟乙烯牢固包覆在硫酸钙晶须表面,受硫酸钙晶须纤维特性的网络分散,不会出现聚四氟乙烯离析的问题,而且硫酸钙晶须能够有效增加尼龙66的强度。可见该复合材料是通过填充附着了聚四氟乙烯的硫酸钙晶须,利用填充物的疏水性来提升尼龙复合材料的疏水性;但是该复合材料仅使用常规的马来酸酐接枝POE作为相容剂,因此其强度较低可能是由于聚四氟乙烯和尼龙66之间的相容性未得到有效地解决,导致聚四氟乙烯包裹的高强度硫酸钙晶须与尼龙66之间的相容性较差,而在材料组分之间相容性较差的情况下,制备出的复合材料强度等力学性能会明显不足。
基于以上原因,目前亟需对玻纤增强尼龙66材料进行改进,设计一种高疏水高强度的尼龙复合材料,以满足其在高温高湿环境下的强度要求。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术中尼龙复合材料高温高湿环境下的吸水性较强、强度降低的问题,本发明提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法;通过将PPS与热塑性弹性体复合接枝极性单体,较好地改善了尼龙与PPS之间的相容性,从而有效提升尼龙复合材料的疏水性和强度,解决了其高温高湿环境下的吸水性较强、强度降低的问题。
2.技术方案
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
本发明的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,包括尼龙、复合相容剂和聚苯硫醚,尼龙和聚苯硫醚的质量比为(2.1~5.6):1;所述尼龙和聚苯硫醚通过复合相容剂进行相容;所述复合相容剂是将聚苯硫醚、热塑性弹性体X和接枝单体通过熔融接枝反应获得的复合接枝物,该复合接枝物中的聚苯硫醚和热塑性弹性体X之间通过化学键相连。
优选地,所述接枝单体包括MAH,本发明中的MAH是指马来酸酐;所述复合相容剂在复合材料中的占比为3wt%~6wt%,其包括PPS-X-g-MAH和/或X-PPS-g-MAH和/或MAH-g-X-PPS-g-MAH。
优选地,所述尼龙包括尼龙66,尼龙66为中粘尼龙66和/或低粘尼龙66;所述聚苯硫醚的分子量为40000~50000。
优选地,所述复合相容剂中的聚苯硫醚和热塑性弹性体X质量比为(1.4~5.5):1;该质量比下的聚苯硫醚和热塑性弹性体X能够与尼龙复合材料中的尼龙和聚苯硫醚成分相匹配,能够获得相容性较高的尼龙复合材料,使其体现出优异的疏水性和强度。
优选地,所述热塑性弹性体X包括SBS和/或POE和/或EPDM和/或SEBS。
优选地,还包括经过偶联剂处理的玻璃纤维,玻璃纤维与尼龙的质量比为(1.16~1.73):1。
本发明的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法,所述复合材料为本发明中所述的复合材料,先制备出复合相容剂,再将尼龙、复合相容剂和聚苯硫醚混合经双螺杆挤出机熔融挤出制得。
优选地,具体制备步骤为:
(1)制备复合相容剂:将占比为15wt%~85wt%的PPS,15wt%~85wt%的热塑性弹性体,0.1wt%~0.3wt%的引发剂和1wt%~3wt%的接枝单体在混料机中混合均匀,再倒入双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥制得复合相容剂,其中所述的双螺杆挤出机的各区加工温度为250℃~295℃;
(2)制备复合材料:将占比为31.9wt%~38.6wt%的尼龙66,7wt%~15wt%的PPS树脂,3wt%~6wt%的复合相容剂,45wt%~55wt%的玻璃纤维,0.1wt%~0.3wt%的抗氧剂和0.3wt%~0.8wt%的润滑剂在混料机中混合均匀,再倒入双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥制得复合相容剂,其中所述的双螺杆挤出机的各区加工温度为255℃~295℃。
优选地,所述(1)步骤中的引发剂包括过氧化二异丙苯或2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷;和/或所述(2)步骤中的玻璃纤维单丝直径为10μm~13μm;所述抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂S-9228的混合物,其质量比值为(1~2):1;所述润滑剂为硅酮类化合物或酰胺类化合物。
优选地,所述双螺杆挤出机的各区加工温度控制包括一区至九区的加工温度控制,所述的一区至九区的加工温度控制分别为255℃、280℃、290℃、295℃、290℃、285℃、280℃、280℃和275℃;所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,包括尼龙、复合相容剂和聚苯硫醚,尼龙和聚苯硫醚的质量比为(2.1~5.6):1;所述尼龙和聚苯硫醚通过复合相容剂进行相容;所述复合相容剂是将聚苯硫醚、热塑性弹性体X和接枝单体通过熔融接枝反应获得的复合接枝物,该复合接枝物中的聚苯硫醚和热塑性弹性体X之间通过化学键相连。通过上述设置,在尼龙材料里所添加的聚苯硫醚树脂,因其分子结构里只含有苯环和硫原子,并没有因吸水而造成材料刚性下降的酰胺基团,因此从分子结构方面分析,聚苯硫醚树脂本身并不吸水;另外,聚苯硫醚因其分子结构中芳香族苯环的存大,其刚性远比脂肪族尼龙中碳碳链(C-C)高的多;此外,部分聚苯硫醚的添加,也降低了尼龙在整个材料中的占比,因此添加聚苯硫醚树脂可大幅度改善尼龙材料的刚性和疏水性;进一步地,由于尼龙和聚苯硫醚之间的相容性较差,本发明通过将聚苯硫醚、热塑性弹性体X和接枝单体混合熔融接枝反应制备上述复合相容剂,在该熔融接枝反应中,聚苯硫醚和热塑性弹性体X之间既可以通过化学键的方式相结合,聚苯硫醚或热塑性弹性体X也可以与接枝单体进行接枝反应,从而形成聚苯硫醚、热塑性弹性体X和接枝单体复合接枝的复合接枝物,从提升聚苯硫醚与尼龙相容性的角度有效地提升了复合材料的疏水性和强度。
(2)本发明的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,所述接枝单体包括MAH;所述复合相容剂在复合材料中的占比为3wt%~6wt%,其包括PPS-X-g-MAH和/或X-PPS-g-MAH和/或MAH-g-X-PPS-g-MAH;还包括经过偶联剂处理的玻璃纤维,玻璃纤维与尼龙的质量比为(1.16~1.73):1;本发明所选用的复合相容剂为PPS树脂和热塑性弹性体X混合后同时接枝的复合接枝物,其与普通单一组分接枝反应不同,在该接枝反应过程中形成了PPS-X-g-MAH、X-PPS-g-MAH和MAH-g-X-PPS-g-MAH,这不仅可以改善尼龙和聚苯硫醚树脂之间的相容性,同时MAH还可以和玻璃纤维表面的偶联剂发生反应,进一步提高尼龙、PPS和玻璃纤维之间的粘结力,从而提高尼龙复合材料的机械强度和刚性;这主要是由于引发剂受热分解生成自由基,从而夺取热塑性弹性体X和PPS分子链上的氢原子,分别形成大分子自由基,该自由基一方面可以与MAH结合,形成接枝反应;另一方面,热塑性弹性体自由基与PPS自由基之间也可以发生反应,以化学键的形式进行结合,从而形成上述复合接枝物。
具体实施方式
本说明书中的比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得以涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴;除此之外,本发明的各个实施例之间并不是相互独立的,而是可以进行组合的。
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,以质量百分比计,其原料由以下成分组成:36.6wt%尼龙66树脂、15wt%PPS树脂、3wt%复合相容剂、45wt%玻璃纤维、0.1wt%抗氧剂、0.3wt%润滑剂;其中相容剂以质量百分比计,其原料由以下组分组成:13.9wt%PPS树脂、85wt%热塑性弹性体、0.1wt%引发剂、1wt%接枝单体。所述的尼龙66为中粘尼龙66;所述的PPS树脂分子量为40000~50000;所述的玻璃纤维单丝直径为13微米;所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂S-9228的混合物,其质量比值为1:1;所述的润滑剂为硅酮粉;所述的热塑性弹性体为SBS,因此本实施例的复合相容剂包括PPS-SBS-g-MAH、SBS-PPS-g-MAH和MAH-g-SBS-PPS-g-MAH;所述的引发剂为过氧化二异丙苯;所述的接枝单体为马来酸酐。
本实施例还提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法:将干燥好的尼龙66、PPS树脂、复合相容剂、抗氧剂、润滑剂按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀,制得预混料;随后将预混料倒入主加料斗,侧喂料口再辅以一定质量百分比的玻纤经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥,最终制成一种玻纤增强尼龙66复合材料;所述的双螺杆挤出机的各区加工温度控制包括一区至九区的加工温度控制,所述的一区至九区的加工温度控制分别为255℃、280℃、290℃、295℃、290℃、285℃、280℃、280℃和275℃;所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃。
实施例2
本实施例提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,以质量百分比计,其原料由以下成分组成:34.3wt%尼龙66树脂、10wt%PPS树脂、5wt%复合相容剂、50wt%玻璃纤维、0.2wt%抗氧剂、0.5wt%润滑剂;其中复合相容剂以质量百分比计,其原料由以下组分组成:57.8wt%PPS树脂、40wt%热塑性弹性体、0.2wt%引发剂、2wt%接枝单体。所述的尼龙66为低粘尼龙66;所述的PPS树脂分子量为40000~50000;所述的玻璃纤维单丝直径为10微米;所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂S-9228的混合物,其质量比值为1:1;所述的润滑剂为TAF;所述的热塑性弹性体为POE,因此本实施例的复合相容剂包括PPS-POE-g-MAH、POE-PPS-g-MAH和MAH-g-POE-PPS-g-MAH;所述的引发剂为过氧化二异丙苯;所述的接枝单体为马来酸酐。
本实施例还提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法:将干燥好的尼龙66、PPS树脂、复合相容剂、抗氧剂、润滑剂按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀,制得预混料;随后将预混料倒入主加料斗,侧喂料口再辅以一定质量百分比的玻纤经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥,最终制成一种玻纤增强尼龙66复合材料;所述的双螺杆挤出机的各区加工温度控制包括一区至九区的加工温度控制,所述的一区至九区的加工温度控制分别为255℃、280℃、290℃、295℃、290℃、285℃、280℃、280℃和275℃;所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃。
实施例3
本实施例提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,以质量百分比计,其原料由以下成分组成:31.9wt%尼龙66树脂、7wt%PPS树脂、5wt%复合相容剂、55wt%玻璃纤维、0.3wt%抗氧剂、0.8wt%润滑剂;其中复合相容剂以质量百分比计,其原料由以下组分组成:81.7wt%PPS树脂、15wt%热塑性弹性体、0.3wt%引发剂、3wt%接枝单体。所述的尼龙66为中粘尼龙66;所述的PPS树脂分子量为40000~50000;所述的玻璃纤维单丝直径为13微米;所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂S-9228的混合物,其质量比值为1:1;所述的润滑剂为硅酮粉;所述的热塑性弹性体为EPDM,因此本实施例的复合相容剂包括PPS-EPDM-g-MAH、EPDM-PPS-g-MAH和MAH-g-EPDM-PPS-g-MAH;所述的引发剂为过氧化二异丙苯;所述的接枝单体为马来酸酐。
本实施例还提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法:将干燥好的尼龙66、PPS树脂、复合相容剂、抗氧剂、润滑剂按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀,制得预混料;随后将预混料倒入主加料斗,侧喂料口再辅以一定质量百分比的玻纤经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥,最终制成一种玻纤增强尼龙66复合材料;所述的双螺杆挤出机的各区加工温度控制包括一区至九区的加工温度控制,所述的一区至九区的加工温度控制分别为255℃、280℃、290℃、295℃、290℃、285℃、280℃、280℃和275℃;所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃。
实施例4
本实施例提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,以质量百分比计,其原料由以下成分组成:38.6wt%尼龙66树脂、10wt%PPS树脂、6wt%复合相容剂、45wt%玻璃纤维、0.1wt%抗氧剂、0.3wt%润滑剂;其中复合相容剂以质量百分比计,其原料由以下组分组成:68.9wt%PPS树脂、30wt%热塑性弹性体、0.1wt%引发剂、1wt%接枝单体。所述的尼龙66为中粘尼龙66;所述的PPS树脂分子量为40000~50000;所述的玻璃纤维单丝直径为13微米;所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂S-9228的混合物,其质量比值为1:1;所述的润滑剂为硅酮粉;所述的热塑性弹性体为SEBS,因此本实施例的复合相容剂包括PPS-SEBS-g-MAH、SEBS-PPS-g-MAH和MAH-g-SEBS-PPS-g-MAH;所述的引发剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷;所述的接枝单体为马来酸酐。
本实施例还提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法:将干燥好的尼龙66、PPS树脂、复合相容剂、抗氧剂、润滑剂按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀,制得预混料;随后将预混料倒入主加料斗,侧喂料口再辅以一定质量百分比的玻纤经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥,最终制成一种玻纤增强尼龙66复合材料;所述的双螺杆挤出机的各区加工温度控制包括一区至九区的加工温度控制,所述的一区至九区的加工温度控制分别为255℃、280℃、290℃、295℃、290℃、285℃、280℃、280℃和275℃;所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃。
实施例5
本实施例提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,以质量百分比计,其原料由以下成分组成:33.3wt%尼龙66树脂、12wt%PPS树脂、4wt%复合相容剂、50wt%玻璃纤维、0.2wt%抗氧剂、0.5wt%润滑剂;其中复合相容剂以质量百分比计,其原料由以下组分组成:37.8wt%PPS树脂、60wt%热塑性弹性体、0.2wt%引发剂、2wt%接枝单体。所述的尼龙66为中粘尼龙66;所述的PPS树脂分子量为40000~50000;所述的玻璃纤维单丝直径为13微米;所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂S-9228的混合物,其质量比值为2:1;所述的润滑剂为硅酮粉;所述的热塑性弹性体为SEBS,因此本实施例的复合相容剂包括PPS-SEBS-g-MAH、SEBS-PPS-g-MAH和MAH-g-SEBS-PPS-g-MAH;所述的引发剂为过氧化二异丙苯;所述的接枝单体为马来酸酐。
本实施例还提供一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法:将干燥好的尼龙66、PPS树脂、复合相容剂、抗氧剂、润滑剂按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀,制得预混料;随后将预混料倒入主加料斗,侧喂料口再辅以一定质量百分比的玻纤经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥,最终制成一种玻纤增强尼龙66复合材料;所述的双螺杆挤出机的各区加工温度控制包括一区至九区的加工温度控制,所述的一区至九区的加工温度控制分别为255℃、280℃、290℃、295℃、290℃、285℃、280℃、280℃和275℃;所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃。
对比例1
本对比例提供一种玻纤增强尼龙66材料,以质量百分比计,其原料由以下成分组成:44.7wt%尼龙66树脂、55wt%玻璃纤维、0.2wt%抗氧剂、0.5wt%润滑剂。所述的尼龙66为中粘尼龙66;所述的玻璃纤维单丝直径为13微米;所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂S-9228的混合物,其质量比值为1:1;所述的润滑剂为硅酮粉;
其制备方法为:将干燥好的尼龙66、抗氧剂、润滑剂按所述的质量百分比的比例要求在混料机中预先混合均匀,制得预混料;随后将预混料倒入主加料斗,侧喂料口再辅以一定质量百分比的玻纤经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥,最终制成一种玻纤增强尼龙66材料;所述的双螺杆挤出机的各区加工温度控制包括一区至九区的加工温度控制,所述的一区至九区的加工温度控制分别为250℃、260℃、270℃、275℃、270℃、270℃、265℃、265℃和260℃;所述的双螺杆挤出机的机头温度为255℃。
对比例2
本对比例提供一种玻纤增强尼龙66材料,该材料与实施例3基本相同,其区别在于:本对比例使用的相容剂并非复合相容剂,而是EPDM-g-MAH。
本发明分别将实施例1~5以及对比例1~2所制备的尼龙复合材料进行了各项性能测试:拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度和产品合格认证,具体测试结果如表1所示。其中产品合格认证的测试方法为:将各类材料制成厚度为0.6mm的按键支撑骨架,再将其安装在键盘上,依次对键盘进行震动实验、高温试验和低温试验,完成测试后观察键盘按键操作是否异常,无异常即为合格。震动实验:-40℃下震动5小时加+60℃下震动5小时,重复24个循环;高温试验:温度60℃、湿度60%条件下放置2小时,再在温度85℃下放置2小时,最后室温下放置30分钟;低温试验:0℃条件下放置2小时,-20℃条件下放置2小时,室温条件下放置30分钟;对所测试样品组装进行按键操作。
表1、实施例1~5和对比例1、2制备的尼龙复合材料各项性能测试
通过将实施例1~5与对比例1和2进行比较可以看到,在缺少本发明的复合相容剂和PPS作用下,制得的尼龙复合材料明显不合格,其中对比例2使用了单一的相容剂还会使得复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量大幅下降,这一点从背景技术中CN111040442A公开的复合材料与本发明进行对比也可看出;另外,从实施例2和实施例3可以看出,在保证产品合格的情况下,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度均处于一个较高的水平,这是由于实施例2和实施例3的复合相容剂中聚苯硫醚和热塑性弹性体X之间具有一个合适的质量比,该合适的质量比为本发明中所述的(1.4~5.5):1,因此能够获得相容性较高的尼龙复合材料,从而使得尼龙复合材料体现出优异的力学性能。综上所述,对于本发明的尼龙复合材料,通过添加适当份数的PPS树脂及复合相容剂可以有效解决尼龙复合材料在高温高湿环境下因吸水造成材料刚性下降的问题,尤其对于键盘材料等薄壁制品,在低温和震动环境下依然能够保持较高的疏水性和强度,进一步拓展了本发明的尼龙复合材料的应用。
在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是,应当理解,可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述应仅被认为是说明性的,而不是限制性的,如果存在任何这样的修改和变型,那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外,背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义,并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
更具体地,尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例,但是本发明并不局限于这些实施例,而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释,且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例,这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此,本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定,而不是由上文给出的说明和示例来确定。
Claims (7)
1.一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,其特征在于,所述复合材料由31.9wt%~38.6wt%的尼龙,7wt%~15wt%的聚苯硫醚,3wt%~6wt%的复合相容剂,45wt%~55wt%的经过偶联剂处理的玻璃纤维,0.1wt%~0.3wt%的抗氧剂和0.3wt%~0.8wt%的润滑剂构成,所述尼龙和聚苯硫醚通过复合相容剂进行相容;所述复合相容剂由57.8wt%~81.7wt%的聚苯硫醚,15wt%~40wt%的热塑性弹性体X,0.1wt%~0.3wt%的引发剂和1wt%~3wt%的接枝单体构成,并且所述复合相容剂是将聚苯硫醚、热塑性弹性体X和接枝单体通过熔融接枝反应获得的复合接枝物,该复合接枝物中的聚苯硫醚和热塑性弹性体X之间通过化学键相连,其中所述热塑性弹性体X为SBS、POE、EPDM或SEBS,所述接枝单体为MAH。
2.根据权利要求1所述的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,其特征在于,所述复合相容剂包括PPS-X-g-MAH和/或X-PPS-g-MAH和/或MAH-g-X-PPS-g-MAH。
3.根据权利要求1所述的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料,其特征在于,所述尼龙包括尼龙66,所述聚苯硫醚的分子量为40000~50000。
4.一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法,所述复合材料为权利要求1~3任一项所述的复合材料,其特征在于,先制备出复合相容剂,再将尼龙、复合相容剂、聚苯硫醚和经过偶联剂处理的玻璃纤维混合经双螺杆挤出机熔融挤出制得。
5.根据权利要求4所述的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法,其特征在于,具体制备步骤为:
(1)制备复合相容剂:将占比为57.8wt%~81.7wt%的PPS,15wt%~40wt%的热塑性弹性体,0.1wt%~0.3wt%的引发剂和1wt%~3wt%的接枝单体在混料机中混合均匀,再倒入双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥制得复合相容剂,其中所述的双螺杆挤出机的各区加工温度为250℃~295℃;
(2)制备复合材料:将占比为31.9wt%~38.6wt%的尼龙66,7wt%~15wt%的PPS树脂,3wt%~6wt%的复合相容剂,45wt%~55wt%的玻璃纤维,0.1wt%~0.3wt%的抗氧剂和0.3wt%~0.8wt%的润滑剂在混料机中混合均匀,再倒入双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥制得复合相容剂,其中所述的双螺杆挤出机的各区加工温度为255℃~295℃。
6.根据权利要求5所述的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法,其特征在于,所述(1)步骤中的引发剂包括过氧化二异丙苯或2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷;
所述(2)步骤中的玻璃纤维单丝直径为10μm~13μm;所述抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂S-9228的混合物,其质量比值为(1~2):1;所述润滑剂为硅酮类化合物或酰胺类化合物。
7.根据权利要求5所述的一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机的各区加工温度控制包括一区至九区的加工温度控制,所述的一区至九区的加工温度控制分别为255℃、280℃、290℃、295℃、290℃、285℃、280℃、280℃和275℃;所述双螺杆挤出机的机头温度为270℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110446110.0A CN113136101B (zh) | 2021-04-25 | 2021-04-25 | 一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110446110.0A CN113136101B (zh) | 2021-04-25 | 2021-04-25 | 一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113136101A CN113136101A (zh) | 2021-07-20 |
CN113136101B true CN113136101B (zh) | 2022-12-23 |
Family
ID=76813517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110446110.0A Active CN113136101B (zh) | 2021-04-25 | 2021-04-25 | 一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113136101B (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103755881B (zh) * | 2014-01-08 | 2018-01-09 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 聚苯硫醚与聚酰胺的相容剂、含该相容剂的聚苯硫醚/聚酰胺复合材料及其制备方法 |
CN104844767A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-19 | 广东威林工程塑料有限公司 | 一种聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂 |
CN107227021A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-10-03 | 德力西电气有限公司 | 玻璃纤维增强聚酰胺/聚苯硫醚合金材料及其制备方法 |
CN109749015B (zh) * | 2018-12-30 | 2021-07-20 | 上海锦湖日丽塑料有限公司 | 一种聚苯硫醚聚酰胺树脂组合物及其制备方法 |
-
2021
- 2021-04-25 CN CN202110446110.0A patent/CN113136101B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113136101A (zh) | 2021-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Balasuriya et al. | Mechanical properties of wood flake–polyethylene composites. II. Interface modification | |
CN105504803B (zh) | 一种高流动性纤维增强尼龙复合材料及其制备方法 | |
Dogu et al. | Behavior of polylactide/microcrystalline cellulose biocomposites: effects of filler content and interfacial compatibilization | |
CN106046776A (zh) | 一种高流动良表面碳纤维纤维增强尼龙复合材料及其制备方法 | |
CN102492222A (zh) | 一种聚丙烯/玻璃纤维复合材料及其制备方法 | |
CN101759910A (zh) | 一种挤出吹塑级玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
CN115536942B (zh) | 一种植物纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
CN101225228A (zh) | 玻璃纤维、弹性体和无机纳米微粒协同改性尼龙及其制备 | |
CN109627582A (zh) | 一种轻量化、高韧性和高刚性的聚丙烯组合物及其制备方法 | |
CN109535555A (zh) | 一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法 | |
CN113136101B (zh) | 一种利用复合相容剂实现高强度的尼龙复合材料及其制备方法 | |
Gao et al. | Preparation and properties of reinforced SEBS‐based thermoplastic elastomers modified by PA6 | |
CN113563593A (zh) | 一种核壳增韧剂及其制备方法及其应用的增韧尼龙 | |
CN103554902A (zh) | 尼龙复合材料及其制备方法 | |
CN103709750B (zh) | 碳纤维增强聚苯醚混合改性聚苯硫醚复合材料及其制备方法 | |
CN114276673B (zh) | 一种低吸水率耐刮擦的pa/pet复合材料及其制备方法 | |
CN111334037B (zh) | 一种pa1010复合材料及其制备方法 | |
CN115433458A (zh) | 石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物及其制备方法 | |
CN112280301B (zh) | 一种低介电常数的聚苯硫醚复合材料及其制备工艺 | |
CN112745663A (zh) | 一种高强度尼龙6材料及其制备方法 | |
CN111410841B (zh) | 一种pa46复合材料及其制备方法 | |
CN111363356B (zh) | 一种pps复合材料及其制备方法和应用 | |
CN105237944B (zh) | 一种用同质异构交联法增强增韧回收聚甲醛及其制备方法 | |
CN111378276B (zh) | 一种pa9t复合材料及其制备方法 | |
CN110423452B (zh) | 一种路用高强耐久快速修复材料及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |