[發明專利]一種高粘接力阻燃PA6材料的制備方法

在審

• 申請號: 202210465658.4
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114716781A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 翟紅波;楊振樞;韋洪屹;黃金鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州博利邁新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L51/08
• 分類號: C08L51/08;C08L63/00;C08K5/42;C08K3/04;C08K9/04;C08K7/00
• 代理公司: 蘇州吳韻知識產權代理事務所(普通合伙) 32364
• 代理人: 朱亮

本發明提供了一種高粘接力阻燃PA6材料的制備方法，如下：PA6表面除油干燥，使用等離子體處理機對PA6進行表面處理；將改性PA6與二甲苯混合、攪拌均勻后加入水預混，加熱升溫；加入馬來酸酐和過氧化苯甲酰反應；產物過濾后進行熱水洗，干燥得馬來酸酐接枝改性PA6；將馬來酸酐接枝改性PA6、阻燃劑、碳硅網、增粘劑和抗氧化劑混合均勻，用雙螺桿擠出機熔融共混；擠出料條經過水槽冷卻后切成顆粒；粒料經烘干后注塑成型。本發明通過采用等離子體處理PA6，對其表面改性，使其表面生成了含氧和含氮的極性基團，更易與馬來酸酐接枝，同時提高極性，增加粘接性能。

技術領域

本發明涉及塑膠材料領域，具體涉及一種高粘接力阻燃PA6材料的制備方法。

背景技術

尼龍6(PA6)是脂肪族線性直鏈大分子H-[NH(CH₂)XCO]_n-OH，直鏈以亞甲基(-CH₂)為主，主要通過酰胺鍵將各個鏈段連接起來的，分子構型是平面鋸齒形。PA6的分子結構和晶體結構決定了它的性質和產品性能。由于PA6分子中存在大量強極性酰胺基，使其吸濕性優異于一般的化學纖維，且更容易促進PA6大分子在排列時大分子鏈間形成氫鍵，從而提高了PA6分子鏈間結合力，降低了PA6分子鏈的活動性，使PA6分子鏈之間的排列更加規整，所以PA6是一種熱塑性的半晶體縮聚物。PA6是半透明的，由于其易于加工、優良的機械性能和耐化學性而具有許多應用，包括自潤滑齒輪，軸承，纖維和各種各樣的商品。而當尼龍材料應用在光伏接線盒上時，通常會有與后續接線盒粘結不牢靠的問題。一般情況下，可通過在尼龍分子結構上引入極性基團；或可以通過加入助劑，向產品表面析出，增加粘接力；也可以通過設備改善表面張力，但是如何在保持尼龍材料力學性能和阻燃性能的基礎上，同時提高其粘接性能是亟待解決的一個問題。

發明內容

要解決的技術問題：本發明通過采用等離子體處理PA6，對其表面改性，一方面可以使處在等離子體中的物質表面分子激發、電離、或斷裂；另一方面改性過程中不會使材料熱解或燒蝕，對于材料的本體性質不會產生影響，只會對其表面(＜10nm)改性，使其表面生成了含氧和含氮的極性基團，更易與馬來酸酐接枝，同時提高極性，增加粘接性能。

技術方案：一種高粘接力阻燃PA6材料的制備方法，以重量份計，包括以下步驟：

(1)用丙酮擦拭PA6表面，去除油污并干燥，使用等離子體處理機對PA6進行表面處理，儀器功率為1000W，距離為10mm，處理時間為60s，處理氣氛為空氣，得改性PA6；

(2)將100份改性PA6與5～8份二甲苯混合、攪拌均勻后加入20份水預混30min，加熱升溫至80～100℃；

(3)加入10～15份馬來酸酐和1～2份過氧化苯甲酰反應0.5h，重復3次，最后反應1.5h結束；

(4)產物過濾后進行熱水洗，干燥得馬來酸酐接枝改性PA6；

(5)將60份馬來酸酐接枝改性PA6、10～15份阻燃劑、10～20份碳硅網、1～3份增粘劑和0.5～1份抗氧化劑混合均勻，用雙螺桿擠出機熔融共混，擠出工藝：一區溫度200℃，二區～十二區溫度260℃，機頭溫度270℃，螺桿轉速300r/min，喂料量50kg/h；

(6)擠出料條經過水槽冷卻后切成長度為3～4mm的顆粒；

(7)粒料經烘干后注塑成型。

進一步的，所述阻燃劑為無鹵磺酸酯和/或亞磺酸酯。

進一步的，所述碳硅網的制備方法為：

步驟1：取一定量的纖維素粉末、PVA和NaCl溶解于水中，攪拌溶解，然后超聲分散，得到纖維素靜電紡絲液；

步驟2：取聚碳硅烷溶解于二甲苯中，得聚碳硅烷靜電紡絲液；

步驟3：采用雙噴頭靜電紡絲，以噴頭間的電場干擾增加射流間的相互纏繞，制備網膜；

步驟4：將網膜將在惰性氣氛中進行高溫碳化處理，即得碳硅網。

進一步的，所述纖維素靜電紡絲液的濃度為3.5～6.0wt％，所述聚碳硅烷靜電紡絲液的濃度為8～15wt％。