一種PP‑PA合金及其製備方法與流程
2023-10-10 19:28:59
本發明屬於有機高分子化合物領域，尤其涉及一種PP-PA合金及其製備方法。
背景技術：
高分子合金材料是利用物理共混或化學接枝的方法而獲得的高性能、功能化、專用化的一類新材料。高分子合金材料產品可廣泛用於汽車、電子、精密儀器、辦公設備、包裝材料、建築材料等領域。
它能改善或提高現有塑料的性能並降低成本，已成為塑料工業中最為活躍的品種之一，增長十分迅速。隨著我國經濟的持續高速發展，今後幾年我國塑料合金市場需求潛力巨大，尤其是電子通訊、汽車、建築業的高速增長，將拉動我國工程塑料合金業快速發展。
最近十幾年，高分子合金材料的年均需求增長率為10％左右，其中附加值最高的工程塑料合金的增長率更高達15％左右，成為各跨國公司積極開發的品種。在美國、歐洲、日本已工業化的塑料合金品種中，工程塑料合金佔絕大多數，合金化已成為當前工程塑料改性的主要方法。而我國工程塑料合金品種少、質量差，每年進口量佔需求總量的60％以上。
聚丙烯(PP)作為一種通用塑料，具有密度小、無毒、耐腐蝕、力學均衡性好、價格低等優點，但其缺口敏感性特別顯著，缺口衝擊強度較低，尤其在低溫時更為突出。
聚醯胺(PA，俗稱尼龍)是美國DuPont公司最先開發用於纖維的樹脂，於1939年實現工業化。最初用作製造合成纖維的原料，後來由於PA具有無毒、質輕、優良的機械強度、高強韌度、耐磨、自潤滑、使用溫度範圍寬(高溫強度好、低溫韌度好)、耐油和耐腐蝕等優良綜合性能，為了取代金屬滿足下遊工業製品輕量化、降低成本的要求，成為開發最早的工程塑料品種。並獲得廣泛的應用，其產量約佔工程塑料總產量的三分之一。
目前市場上PP-PA合金材料應用領域比較廣。但其機械強度欠佳，市場推廣受到限制。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種機械強度優異的PP-PA合金及其製備方法。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下：
一種PP-PA合金，包括以下重量份原料：PP 40-50份、PA 30-40份、赤泥5-10份、矽灰石1-5份、玻璃微珠1-5份、水滑石1-3份、矽烷偶聯劑1-5份、增韌劑1-5份、石墨5-10份、相容劑1-3份。
進一步，包括以下重量份原料：PP 40份、PA 30份、赤泥5份、矽灰石1份、玻璃微珠1份、水滑石1份、矽烷偶聯劑1份、增韌劑1份、石墨5份、相容劑1份。
進一步，包括以下重量份原料：PP 50份、PA 40份、赤泥10份、矽灰石5份、玻璃微珠5份、水滑石3份、矽烷偶聯劑5份、增韌劑5份、石墨10份、相容劑3份。
進一步，包括以下重量份原料：PP 45份、PA 35份、赤泥8份、矽灰石3份、玻璃微珠3份、水滑石2份、矽烷偶聯劑3份、增韌劑3份、石墨8份、相容劑2份。
一種PP-PA合金的製備方法，包括以下步驟：
將赤泥、矽灰石、玻璃微珠、水滑石、石墨在80-100℃條件下進行活化處理，然後加入矽烷偶聯劑、增韌劑、相容劑在高速攪拌機中混合1-2h，得到混合物，最後將PP、PA與所得的混合物加入雙螺杆擠出機中經熔融擠出造粒，得到PP-PA合金。
進一步，所述赤泥、矽灰石、玻璃微珠、水滑石、石墨為1500-1800目。
進一步，所述雙螺杆擠出機轉速控制在200-300rpm。
進一步，所述增韌劑為聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐化合物。
進一步，所述相容劑為含有丙烯酸酯官能團的接枝化合物或含有丙烯酸酯官能團化合物的共聚物。
本發明的有益效果是：本發明方法製備得到的PP-PA合金具有使用安全、抗衝擊性強、韌性好等特點，加工成本低，製備工藝簡單，適合大規模的工業化生產。
具體實施方式
以下對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
實施例1
將赤泥5份、矽灰石1份、玻璃微珠1份、水滑石1份、石墨5份在80℃條件下進行活化處理，然後加入矽烷偶聯劑1份、聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐化合物1份、含有丙烯酸酯官能團的接枝化合物1份在高速攪拌機中混合1h，得到混合物，最後將PP 40份、PA 30份與所得的混合物加入雙螺杆擠出機中經熔融擠出造粒，得到PP-PA合金；所述赤泥、矽灰石、玻璃微珠、水滑石、石墨為1500目，其中，雙螺杆擠出機轉速控制在200rpm。
實施例2
將赤泥8份、矽灰石3份、玻璃微珠3份、水滑石2份、石墨8份在90℃條件下進行活化處理，然後加入矽烷偶聯劑3份、聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐化合物3份、含有丙烯酸酯官能團化合物的共聚物2份在高速攪拌機中混合1-2h，得到混合物，最後將PP 45份、PA 35份與所得的混合物加入雙螺杆擠出機中經熔融擠出造粒，得到PP-PA合金；所述赤泥、矽灰石、玻璃微珠、水滑石、石墨為1700目，雙螺杆擠出機轉速控制在250rpm。
實施例3
將赤泥10份、矽灰石5份、玻璃微珠5份、水滑石3份、石墨10份在100℃條件下進行活化處理，然後加入矽烷偶聯劑5份、聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐化合物5份、含有丙烯酸酯官能團化合物的共聚物3份在高速攪拌機中混合2h，得到混合物，最後將PP 50份、PA 40份與所得的混合物加入雙螺杆擠出機中經熔融擠出造粒，得到PP-PA合金；所述赤泥、矽灰石、玻璃微珠、水滑石、石墨為1800目，其中，雙螺杆擠出機轉速控制在300rpm。
對比例1
將赤泥3份、矽灰石0.5份、玻璃微珠0.5份、水滑石0.5份、石墨2份在60℃條件下進行活化處理，然後加入矽烷偶聯劑0.5份、聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐化合物0.5份、含有丙烯酸酯官能團的接枝化合物0.5份在高速攪拌機中混合0.5h，得到混合物，最後將PP 30份、PA 20份與所得的混合物加入雙螺杆擠出機中經熔融擠出造粒，得到PP-PA合金；所述赤泥、矽灰石、玻璃微珠、水滑石、石墨為1000目，其中，雙螺杆擠出機轉速控制在100rpm。
對比例2
將赤泥20份、矽灰石8份、玻璃微珠8份、水滑石5份、石墨12份在200℃條件下進行活化處理，然後加入矽烷偶聯劑10份、聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐化合物10份、含有丙烯酸酯官能團化合物的共聚物10份在高速攪拌機中混合4h，得到混合物，最後將PP 60份、PA 50份與所得的混合物加入雙螺杆擠出機中經熔融擠出造粒，得到PP-PA合金；所述赤泥、矽灰石、玻璃微珠、水滑石、石墨為2000目，其中，雙螺杆擠出機轉速控制在400rpm。
各實施例產品性能檢測如下表一所示：
表一
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。