[发明专利]复合低熔点尼龙6的配方及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料的配方及制备方法，尤其是一种复合低熔点尼龙6的配方及制备方法。 

背景技术

尼龙6（PA6）是一种半结晶聚合物，分子链间存在强烈的氢键作用，即使在熔融状态下也不能完全消除，这是PA6具有结晶性，良好的化学稳定性，以及稳定的机械性能的决定因素。PA6晶胞中相邻的大分子链间由氢键相接，由于不同的氢键组合从而产生了不同的球晶结构，PA6具有多种晶体结构，其中较稳定的晶型是α型和γ型。α型晶型是单斜晶系，晶区分子链是逆平行结构，而且分子链完全伸展，亚甲基链段和酰胺基团处于同一平面内，分子链间有氢键作用，是PA6较常见，同时也较稳定的一种晶型结构。γ晶型为打褶的片层结构，分子链间形成的氢键与碳骨架平面几乎垂直。PA6的结晶可以使PA6具有优异的力学性能和良好的化学稳定性，但PA6中球晶的存在使透射光线发生折射，从而影响PA6的透明性，因此通过控制PA6的结晶改善PA6的性能具有较大的实际应用价值。 

现在控制PA6结晶结构的方法有添加结晶成核剂（如滑石粉、二氧化硅和石墨等）、惰性稀释剂、淬火、选择特殊单体共聚或能与PA6反应的无机盐类。其中能和PA6反应的无机盐有氯化钙、氯化铝等。Sun Benhui研究结果表明，PA6是极性聚合物，只能溶于强极性的溶剂，如:甲酸、间甲酚、盐酸和硫酸等，但弱极性的甲醇和一些无机盐(氯化钙、硝酸钙、碘化钙和氯化铝等)溶液也能溶解PA6，说明PA6与这些无机盐之间发生了相互作用，破坏了PA6分子链间的氢键作用，使PA6溶解。Michael G等研究结果表明，浸在氯化钙溶液中的PA6薄膜能吸收氯化钙，并能提高PA6的玻璃化温度，抑制PA6的结晶，使PA6酰胺基团的红外吸收峰发生轻微变化。AntonioAntonio Turturro等在己内酰胺单体中加入氯化钙和氯化铝进行聚合反应，得到PA6和氯化钙的共混体系，研究表明加入到PA6中的氯化钙离解成离子分散到PA6基体中，与PA6的酰胺基团发生较强相互住用，降低了PA6的结晶度和熔点，提高了玻璃化转变温度和熔体粘度，因此PA6与氯化钙共混后挤出可得到低熔点PA6。 

为了进一步改善低熔点PA6的力学性能，因此加入层状硅酸盐纳米材料来对低熔点PA6进行改性，聚酰胺/层状硅酸盐纳米复合材料与常规聚合物基复合材料相比具有很多优点，层状硅酸盐在我国有着丰富的资源且价格低廉。但是，由于低熔点PA6的制备过程中需要添加无水氯化钙，而钙离子和有机蒙脱土中的硅酸盐可以发生反应，从而抑制了有机蒙脱土在低熔点PA6中的分散效果，但有机蒙脱土片层的确增强了低熔点PA6基体之间的结合力，起到了增强的作用；并且由于聚合物的大分子链插入了有机蒙脱土的层间，该层间是个典型的受限空间，它限制了分子链的运动，所以对低熔点PA6的力学性能有所提高。但是，在有机蒙脱土添加量较少的时候，低熔点PA6的力学性能有较大的提高，当有机蒙脱土含量较高时，低熔点PA6的力学性能的增加值反而有所下降，这是由于随着有机蒙脱土含量的增加，而有机蒙脱土在低熔点PA6中的分散效果也随之下降引起的。 

发明内容

本发明的目的是：提供一种复合低熔点尼龙6的配方及制备方法，它能增加有机蒙脱土在低熔点尼龙6中的分散效果，提高低熔点尼龙6的力学性能，以克服现有技术的不足。 

本发明是这样实现的：复合低熔点尼龙6的配方，按重量份数计算，包括90～98份尼龙、6、5～6份无水氯化钙以及2～10份有机蒙脱土。通常无水氯化钙的重量为尼龙6重量的6%。 

复合低熔点尼龙6的制备方法，将尼龙6与有机蒙脱土通过挤出机进行挤出造粒，再将得到的粒料与无水氯化钙通过挤出机进行挤出造粒，得到成品。 

挤出采用双螺杆挤出机进行，双螺杆挤出机的螺杆的转速为200～240rpm，给料螺杆的转速为13～18rpm，挤出温度为180～240℃。 

双螺杆挤出机的温度一区、温度二区、温度三区、温度四区、温度五区、温度六区、温度七区、温度八区、机头温度依次为180℃、190℃、205℃、220℃、230℃、240℃、240℃、240℃、230℃。 

在进行挤出造粒前，先将尼龙6在90℃鼓风干燥箱中干燥12小时；并将无水氯化钙在120℃下鼓风干燥箱中干燥8小时；有机蒙脱土在80℃下鼓风干燥箱中干燥24小时。