一种可用于高压力条件的永久抗静电半芳香族聚酰胺材料
阅读说明：本技术 一种可用于高压力条件的永久抗静电半芳香族聚酰胺材料 (Permanent antistatic semi-aromatic polyamide material capable of being used under high-pressure condition ) 是由 陈明进 杨杰 全敦华 张煜霖 刁雪峰 申应军 于 2021-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可用于高压力条件的永久抗静电半芳香族聚酰胺材料,组合1：尼龙：100份；玻纤：100份-110份；抗氧剂：0.2-0.5份；润滑剂：0.2-0.5份；偶联剂：0.1-0.2份；组合2：半芳香族聚酰：100份；永久抗静电剂：3-10份；抗氧剂：0.2-0.5份；润滑剂：0.2-0.5份；成核剂：0.05-0.1份。所述尼龙为中粘度pa6或PA66,其中尼龙端胺基含量大于84％。本发明所得产品具有更高的弯曲强度和弯曲模量,同时所制产品具有永久抗静电性能并且改善了耐高压性能。(The invention discloses a permanent antistatic semi-aromatic polyamide material used under high pressure condition, which comprises the following components in percentage by weight: nylon: 100 parts of (A); glass fiber: 100-110 parts; antioxidant: 0.2-0.5 part; lubricant: 0.2-0.5 part; coupling agent: 0.1-0.2 parts; and (3) combination 2: semi-aromatic polyimide: 100 parts of (A); permanent antistatic agent: 3-10 parts; antioxidant: 0.2-0.5 part; lubricant: 0.2-0.5 part; nucleating agent: 0.05 to 0.1 portion. The nylon has medium viscosity PA6 or PA66, wherein the content of terminal amine groups of the nylon is more than 84 percent. The product obtained by the invention has higher bending strength and bending modulus, and meanwhile, the prepared product has permanent antistatic performance and improved high pressure resistance.)
技术领域
本发明涉及一种可用于高压力条件的永久抗静电半芳香族聚酰胺材料。
背景技术
以塑代钢，不仅可以降低材料成本，而且产品设计可以更加多样化，生产效率更高，但在性能方面与金属制品相比还一定差距，还有不少技术难题要功克，例如一些液体输送管件，不仅长时间在较高的温度和压力下工作，而且还要优良的耐化学性能、导热性和抗静电效果。
半芳香族聚酰胺pa6t/66、PA6T/6I、PA9T、PA10T等是一种半结晶性热塑性塑料，长期使用温度可达180℃，具有强度高、低吸水、尺寸稳定等特点，但不能满足要求耐高压和抗静电的使用环境。
申请号：201410789751.6公开了一种含耐高温聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物及其制备方法；该共聚物由一种或多种具有二羧基链末端的均聚或共聚酰胺的聚酰胺嵌段和一种或多种具有至少2个羟基链末端的聚醚多元醇组成；包括步骤：取尼龙盐和聚醚多元醇于高压反应釜中，220-300℃，1.2-3.0MPa压力下反应2-12h，聚合而成聚酰胺-聚醚嵌段共聚物；所述聚酰胺嵌段占共聚物总重量的51-99wt％，聚酰胺嵌段由至少含有一种半芳香族聚酰胺单元和至少一种脂肪族聚酰胺单元或其它聚酰胺单元组成，所述聚醚嵌段占共聚物总重量的1-49wt％；该发明的共聚物与相应的纯耐高温聚酰胺材料相比，具有较高的抗冲击性、流动性、阻隔性和耐高温性能，所述共聚物的熔点为260-320℃。但该发明是用于建材隔热条以及电子电器元件等领域，要求的性能不同。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种可用于高压力条件的永久抗静电半芳香族聚酰胺材料。本发明的材料能够用于液体输送管件，不仅长时间在较高的温度和压力下工作，而且还具有优良的耐化学性能、导热性和抗静电效果。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：
一种可用于高压力条件的永久抗静电半芳香族聚酰胺材料，包括：
组合1：尼龙100份
玻纤：100份-110份
抗氧剂：0.2-0.5份
润滑剂：0.2-0.5份
偶联剂：0.1-0.2份
组合2：半芳香族聚酰胺：100份
永久抗静电剂：3-10份
抗氧剂：0.2-0.5份
润滑剂：0.2-0.5份
成核剂：0.05-0.1份。
所述尼龙为高端氨基尼龙，其中尼龙端胺基含量大于84％；
组合1与组合2的质量比为1:2-4；将各原材料按配方比例混合均匀后，组合1采用单螺杆挤出机，其中玻纤第一从侧喂料中加放，其他材料从主喂料加入，组合2采用双螺杆挤出机，永久抗静电剂从侧喂料中加入，组合2经双螺杆挤出机混合均匀后从挤出机口模出来后直接从单螺杆第二侧喂料口加入与组合1经单螺杆机混合均匀后挤出牵引造粒。
一较佳实施例中，所述尼龙端胺基含量大于85％。
一较佳实施例中，所述玻纤为无碱短切纤维，玻璃纤维短切长度5～12mm；直径为11-13μm。
一较佳实施例中，所述抗氧剂为空间受阻酚类、空间受阻胺类、磷酸盐类、硫代酯类中的一种或其组和。
一较佳实施例中，所述润滑剂为E蜡、EBS、褐煤酸钠盐、超支化聚合物中的一种或组合物
一较佳实施例中，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或组合物。
一较佳实施例中，所述永久抗静电剂为纳米碳黑、石墨、碳纳米管、碳纤维种的一种或组合物.
一较佳实施例中，可以先将永久抗静电剂碳纳米管做成对应的母粒。其中纳米碳黑、石墨可做成对应的母粒但非必须，其中碳纤维不做成对应的母粒。
一较佳实施例中，所述成核剂为以长碳链成份为主的羧酸钙盐、芳基磺酸钙及复合成核p22中的一种或组合。
本发明的另一目的，在于提供一种可用于高压力条件的永久抗静电半芳香族聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
将各原材料按配方比例混合均匀后，组合1采用单螺杆挤出机，其中玻纤第一从侧喂料中加放，其他材料从主喂料加入，组合2采用双螺杆挤出机，永久抗静电剂从侧喂料中加入，组合2经双螺杆挤出机混合均匀后从挤出机口模出来后直接从单螺杆第二侧喂料口加入与组合1经单螺杆机混合均匀后挤出牵引造粒，得到产品。
本发明组合1采用高端胺基含量尼龙材料可以提高尼龙与玻纤的键合性能，再与偶联剂配合可以明显改善尼龙材料与玻纤的结合力，同是采用单螺杆挤出机，剪切力较低可以较好的保持玻纤形态，而组合2经双螺杆挤出机可以使永久抗静电剂在半芳香族聚酰达到更好的分散各分布，组合1与组合2经单螺杆挤出混合均匀后，所得产品具有更高的弯曲强度和弯曲模量，同时所制产品具有永久抗静电性能并且改善了耐高压性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明
中粘度尼龙，产品型号为U3602；美国英咸威达；
高端胺基尼龙，型号为EP158-NH，浙江华峰
所述玻璃纤维568，中国巨石
抗氧剂SEED，科莱恩
润滑剂AC540A，霍尼韦尔
成核剂P22，布吕格曼
实施例1
组合1和组合2的质量比为1:3。下列组合1中的“份”和组合2中的“份”只是用于描述组合1或组合2本身的质量比例，两者的“份”并不是等同的质量。
组合1，按质量比例为：高端胺基尼龙(85％)100份；玻纤110份；
抗氧剂0.3份；润滑剂0.3份；偶联剂0.1份；
组合2，按质量比例为：半芳香族聚酰胺1 100份；永久抗静电剂1 8份；
抗氧剂0.3份；润滑剂0.3份；成核剂0.1份。
加工方法为：将各原材料按配方比例混合均匀后，组合1采用单螺杆挤出机，其中玻纤第一从侧喂料口加入，其他材料从主喂料加入，组合2采用双螺杆挤出机，永久抗静电剂从侧喂料中加入，组合2经双螺杆挤出机混合均匀后从挤出机口模出来后直接从单螺杆第二侧喂料口加入与组合1经单螺杆机混合均匀后挤出牵引造粒。以下简称为方法①。
实施例1-4以及对比例1-6的配方见下表1
表1
备注：加工方法：①将各原材料按配方比例混合均匀后，组合1采用单螺杆挤出机，其中玻纤第一从侧喂料口加入，其他材料从主喂料加入，组合2采用双螺杆挤出机，永久抗静电剂从侧喂料中加入，组合2经双螺杆挤出机混合均匀后从挤出机口模出来后直接从单螺杆第二侧喂料口加入与组合1经单螺杆机混合均匀后挤出牵引造粒。
②将组合1及组合2原材料按配方比例混合均匀后采用双螺杆挤出机挤出造粒，其中玻纤及永久抗静电剂从侧喂料口加入。
③将组合1及组合2原材料按配方比例混合均匀后采用单螺杆挤出机挤出造粒，其中玻纤及永久抗静电剂从侧喂料口加入。
对实施例1～4及对比例1～5的半芳香尼龙改性材料的性能进行测试，
密度：参照ISO 1183进行测试
熔指：参照ISO1133进行测试，测试条件：325℃，5KG
拉伸强度：参照ISO 527/2进行测试
断裂伸长率：参照ISO 527/2进行测试
弯曲强度：参照ISO 178进行测试
弯曲模量：参照ISO 178进行测试
简支梁缺口冲击强度：参照ISO 179/1进行测试
体积电阻率：参照IEC62631-3-1进行测试
耐压性能测试方法：将标杆材料注塑成为长10cm，半径1.0cm,两端带有螺纹的管件，测试时一端封死，另一端进水，调节进水压到一定数值，记录管件发生开裂的时间，测试5个取平均值。
结果如表2
从实施例可以看出，本发明可以改善半芳香族聚酰胺的抗压耐爆性能，从对比1、2与实施例1及其它对比例可以看出，没有添加高端胺基尼龙的对比例1耐压性能最差，可见高端胺基尼龙对改善半芳香族聚酰胺的抗压耐爆性能具有很好的作用，这可能是端胺基的增加便玻纤与高端胺基尼龙发生键合作用，增加了玻纤与塑料的结合力；从实施例1与对比例5、6可以看出采用加工方法：①进行加工可以进一步改善耐压性能，这可能是先将玻纤与高端胺基尼龙经单螺杆进行混合与将高端胺基尼龙和半芳香族聚酰胺一起混合后采用加工方法②及加工方法③相比不仅可以增加高端胺基尼龙与玻纤的接触面积，而且使玻纤不被过份剪切，可以得到性能更好的改性半芳香族聚酰胺。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
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