一種食品級聚醯胺複合材料及其製備方法與流程
2023-10-04 22:20:39 2
本發明涉及高分子技術領域，具體是一種食品級聚醯胺複合材料及其製備方法。
背景技術：
小家電在現代社會中早已成為必需品，隨著人們的生活水平不斷提高，對食品級材料的要求也越來越高，如壓力煲的內蓋主要有改性聚丙烯或者尼龍製成，由於製件的使用環境在103℃以上，同時會接觸到水蒸氣，所有必須要保證材料的耐熱溫度在103℃以上，滿足食品級材料的要求。
尼龍6(pa6)是一種綜合性能優良的結晶型熱塑性樹脂，具有優異的電絕緣性、延伸性、尺寸穩定性及耐化學腐蝕性，並具有自熄、阻燃、無毒、可著色等優點，但未改性的pa6材料由於熱變形溫度低，強度不夠等缺點，不能直接應用於小家電的功能件，必須經過改性後才能使用。目前人們大多加入玻璃纖維或者礦粉來提高pa6的熱變形溫度和強度，但是玻璃纖維由於玻纖的取向問題，導致複合材料的橫縱向收縮有較大的差異，在注塑較大的成品件時，會發生翹曲變形問題，不利於成品件裝配。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種食品級聚醯胺複合材料及其製備方法，製備的食品級聚醯胺複合材料滿足fda食品級要求，衝擊強度高，具有良好的流動性能。
本發明的技術方案為：
一種食品級聚醯胺複合材料，是由以下組分按重量份比製備而成：
所述的食品級聚醯胺樹脂是粘度為2.4-2.7，且滿足fda食品級要求。
所述的食品級滑石粉滿足fda食品級要求。
所述的增韌劑選用poe-g-mah增韌劑，且滿足fda食品級要求。
所述的抗氧劑選用受阻酚類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑中的至少一種。
所述的潤滑劑選用季戊四醇硬脂酸酯、改性乙撐雙硬脂醯胺和改性聚乙烯蠟中的一種或兩種以上。
所述的受阻酚類抗氧劑優選β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯，所述的硫代酯類抗氧劑優選硫代二丙酸雙月桂酯，所述的亞磷酸酯類抗氧劑優選三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
一種食品級聚醯胺複合材料的製備方法，具體包括有以下步驟：
(1)、按重量份比稱取食品級聚醯胺、食品級滑石粉、食品級增韌劑、抗氧劑和潤滑劑並一起加入到混合機中高速混合2-10分鐘；
(2)、將步驟(1)得到的混合物料投入到平行雙螺杆擠出機中熔融、經擠出後進入高光模具中依次經水冷卻、牽引、切粒製得食品級聚醯胺複合材料；其中擠出機的機筒溫度為210-260℃，螺杆轉速為400-600r/min，真空度為-0.04－0.1mpa，熔體壓力為1.5mpa。
本發明的優點：
(1)、本發明製得的食品級聚醯胺複合材料是採用通用的食品級聚醯胺、食品級滑石粉、食品級增韌劑、潤滑劑及抗氧劑製得，其原材料易得並可直接用於工業化生產；
(2)、本發明製備的食品級聚醯胺複合材料的成型收縮率為0.7-1％，能滿足fda食品級要求，從而能製作現有壓力煲內蓋等，滿足當代小家電用材料的食品級要求；
(3)、本發明的食品級聚醯胺複合材料通過高光模具注塑成型時，可以獲得良好的高光表面效果，提高成型產品的外觀美觀度。
(4)、本發明最優比製備的食品級聚醯胺複合材料缺口衝擊強度大於5kj/m2、彎曲模量大於4000mpa，本複合材料的衝擊強度高，同時具有良好的流動性能，材料的剛性和韌性實現了良好平衡。
具體實施方式
下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
一種食品級聚醯胺複合材料，是由以下組分按重量份比製備而成：
一種食品級聚醯胺複合材料的製備方法，具體包括有以下步驟：
(1)、按重量份比稱取78.4份食品級聚醯胺、20份食品級滑石粉、1份食品級增韌劑、0.1份β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧劑1076)、0.2份三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)和0.3份改性乙撐雙硬脂醯胺並一起加入到混合機中高速混合2分鐘；
(2)、將步驟(1)得到的混合物料投入到平行雙螺杆擠出機中熔融、經擠出後進入高光模具中依次經水冷卻、牽引、切粒製得食品級聚醯胺複合材料；其中擠出機的機筒溫度為210-260℃，螺杆轉速為400r/min，熔體壓力為1.5mpa，真空度為-0.04mpa。
實施例2
一種食品級聚醯胺複合材料，是由以下組分按重量份比製備而成：
一種食品級聚醯胺複合材料的製備方法同實施例1。
實施例3
一種食品級聚醯胺複合材料，是由以下組分按重量份比製備而成：
一種食品級聚醯胺複合材料的製備方法同實施例1。
實施例4
一種聚醯胺複合材料，是由以下組分按重量份比製備而成：
一種聚醯胺複合材料的製備方法同實施例1。
將上述實施例1-4製得的聚醯胺複合材料根據相關檢測標準測試其拉伸強度、斷裂伸長率、彎曲強度、彎曲模量、懸臂梁缺口衝擊強、密度與收縮率，其檢測標準與檢測結果如下表所示：
將上表實施例1-3、實施例4的檢測結果對比可知，本發明製備的食品級聚醯胺複合材料滿足fda食品級要求，且成型收縮率為0.7-1％，組分最優比製備的食品級聚醯胺複合材料的缺口衝擊強度大於5kj/m2、彎曲模量大於4000mpa，衝擊強度高，同時具有良好的流動性能，材料的剛性和韌性實現了良好平衡。
儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。