[发明专利]一种稀土改性增韧尼龙材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种稀土改性增韧尼龙材料及其制备方法。

背景技术

聚己内酰胺又称尼龙6，是一种性能优良的工程塑料。与其他工程塑料相比，尼龙6具有力学强度高、自润滑、耐磨、抗震、吸声、耐油、加工流动性好等优良性能，但其对缺口冲击敏感，脆性大，对裂纹扩展的抵抗能力较差，以致在很大程度上限制了应用范围。为此，有必要对其进行物理或化学改性，以获得综合性能更为优异的材料及制品。

稀土元素由于本身特殊的电子结构，具有较多的空轨道和丰富的电子能级，该元素离子半径较大，电荷较高，能作为中心离子接受配位体的孤对电子。在塑料改性中可利用稀土元素较强的配位能力，使之与多种有机物和无机物形成各种各样的配位体或螯合物，从而增强各组分之间的相容性和结合力，达到良好的改性效果。我国是世界上稀土资源极为丰富的国家，藏量占世界的80％．产量占70％。生产分离能力也居于世界首位，因此，稀土在我国具有很高的推广应用价值。

ABS树脂包含有橡胶相丁二烯组分，通过调整其中丁二烯含量可使ABS材料具有优异的韧性指标，采用ABS与尼龙共混，可大幅提高尼龙材料的韧性，但随着体系中ABS含量的增加，共混体系的拉伸强度却有明显下降．此时，材料韧性的提高是以强度和刚性的损失为代价的。为均衡提高尼龙材料物理力学性能，本专利设计在尼龙6与ABS树脂熔融共混过程中添加稀土氧化物，使改性尼龙6在保持刚度稳定的基础上大幅提高其抗冲击强度。

目前，稀土改性MC尼龙已有国内专利，而对注塑级尼龙只有采用稀土矿粉或马来酸单酯稀土包覆碳酸钙进行改性的报道，本专利有别于上述改性体系，采用稀土氧化物与ABS树脂复配物对尼龙6进行改性，使其在刚性保持一定水平的基础上韧性得到明显提高。

发明内容

本发明提出了一种稀土改性增韧尼龙材料及其制备方法，由此改性的尼龙材料在保持一定拉伸弯曲强度的基础上具有较高冲击强度。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种稀土改性增韧尼龙材料，按重量百分比是由60%-80%的尼龙6，0%-30%的ABS树脂、5%-20%的马来酸酐接枝ABS、0.5%-2%的稀土氧化物、0.5%-1%的抗老化助剂液组成的。

对上述技术方案的进一步的限定，所述稀土氧化物为纯度大于99.9%的氧化镧、氧化铈、氧化钇。

对上述技术方案的进一步的限定，所述抗老化助剂由抗氧剂1010、抗氧剂168混合成的，质量份数比为1:1。

所述的一种稀土改性增韧尼龙材料的制备包括如下步骤： 

（1）、将尼龙6原料在105℃下，干燥8h；

（2）、按照上述重量分数称好各组份，将烘干的尼龙6原料、ABS类树脂、稀土氧化物和抗老化助剂加入高速混合机中搅拌均匀，高速混合机的转速为300r/min，混合物的温度保持在75℃下；

（3）、然后将上述混合均匀的物料加入经双螺杆挤出机中进行造粒，得到稀土改性增韧尼龙粒料。

所述的双螺杆挤出机的加工工艺为：双螺杆挤出机的料筒温度250℃，口模温度235℃，螺杆转速350r/min。

有益效果：本发明与现有的尼龙6相比，在保持一定拉伸弯曲强度的基础上抗冲击强度提高了20%以上，见下表。

 

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具体实施方式

实施例1

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 实施例2

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实施例3

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上述实施例1、2和3中的数据是在室温23℃，50%RH条件下平衡3-4天后的标准试样测试所得。其中尼龙6树脂为国内市场常见品种，如霍尼韦尔公司的霍尼韦尔8209、 8202或广东新会美达锦纶股份有限公司的新会美达M2600；ABS树脂选用相对密度1.03－1．04、拉伸强度 31.3 MPa、 IZOD冲击强度39kJ/m²的品种，如镇江奇美有限公司的镇江奇美PA749K；马来酸酐接枝ABS树脂要求接枝率10%以上，熔融指数(220℃，10kg)3.7g/10min；稀土氧化物采用普通级市售产品，如纯度大于99.9%的氧化镧、氧化铈、氧化钇等；抗老化助剂为塑料常用的抗氧剂、光稳定剂等，基于应用需求，这些助剂可选择性的加入。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的技术人员理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴锁做出的修改和改进都应该在本发明的保护范围之内。