[发明专利]低密度尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种低密度尼龙复合材料，按重量份，包括如下组分；尼龙60‑80份；空心微珠10‑30份；增韧剂0‑20份；助剂0‑1份；本发明还公开了一种低密度尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1、尼龙粒子、增韧剂、助剂先预混均匀；S2、将S1的物料加入双螺杆挤出机的主料斗，空心微珠通过侧位料加入，通过抽真空负压将物料吸入挤出筒体，熔融挤出，经过水槽冷却、再经过切料机造粒；S3、注塑。通过上述方式，本发明能够根据需要加入空心微珠，达到降低材料密度，满足客户需要的目的。

技术领域

本发明涉及尼龙复合材料领域，尤其是涉及低密度尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

低密度尼龙复合材料，常规技术主要通过选择聚丙烯(聚丙烯的密度为0.90–0.91克/立方厘米)等聚烯烃材料，而通常材料的改性都是增重，随着科技的发展可穿戴设备的广泛应用，希望材料尽可能的轻，这样人们在使用可穿戴设备时就会感觉舒服很多，而聚丙烯的密度以及强度等性能有很多的局限性，所以开发一款密度更轻且强度合适的材料就显得非常有必要，该技术选择尼龙作为主要基体树脂，比如：尼龙6、尼龙66、长链尼龙及其复合等尼龙，研发密度在0.80-0.90克/立方厘米的轻质复合材料，具体方法如下：1、配方：尼龙(PA)、空心微珠、助剂(包括：尼龙增韧剂、润滑剂、抗氧剂)构成；2、加工设备：双螺杆挤出机、合适的螺杆组合、主喂料器、侧喂料器、失重秤等设备；3、加工工艺：空心微珠、干燥好的尼龙粒子其它配方中的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒。

但是，常规方法除了选择低密度的材料，无法对密度进行调整和降低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种低密度尼龙复合材料及其制备方法，主要是通过以尼龙和复合尼龙材料为载体，通过加入比重更轻的空心微珠，根据需要加入助剂，达到降低材料密度，满足客户需要的目的。

本发明的主要内容包括：一种低密度尼龙复合材料，按重量份，包括如下组分；

优选的，所述尼龙采用PA66、PA6、PA1010、PA1012中的一种或多种。

优选的，所述增韧剂采用马来酸酐接枝聚烯烃。

优选的，所述助剂为润滑剂、抗氧剂。

本发明还公开了一种低密度尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、尼龙粒子、增韧剂、助剂先预混均匀；

S2、将S1的物料加入双螺杆挤出机的主料斗，空心微珠通过侧位料加入，通过抽真空负压将物料吸入挤出筒体，熔融挤出，经过水槽冷却、再经过切料机造粒；

S3、注塑；

其中，步骤S2中的双螺杆挤出机主要包括：减速电机、喂料筒体、挤出筒体、主料斗、侧位料、真空接口，在所述喂料筒体中设置有喂料螺杆，在所述挤出筒体中设置有挤出螺杆，所述喂料螺杆和挤出螺杆通过减速电机驱动，所述真空接口靠近挤出筒体设置，真空接口连接外部真空系统，所述主料斗设置于喂料筒体靠近减速电机一侧的上方，所述侧位料设置于喂料筒体靠近减速电机一侧的侧面。

另外，螺杆组合设计方面须选用剪切力较弱的啮合块，比如：45度角的等。过强容易使得空心微珠被挤破，过弱则起不到树脂与空心微珠有效地混合；同时，须控制好加工温度，温度太高导致树脂流动性高，螺杆扭矩变小不利于混合，温度太低导致树脂粘度大，以致于使得螺杆剪切力增大，不利于空心微珠的完整性而被挤压破裂。上述两方面工艺因素对最终材料密度会有影响。

优选的，步骤S2中温度范围设置为230～280℃，主机转速300rpm。

优选的，所述真空接口处设置有网孔板，所述网孔板的孔径小于空心微珠的粒径。