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1、(10)申请公布号 CN 104098838 A (43)申请公布日 2014.10.15 C N 1 0 4 0 9 8 8 3 8 A (21)申请号 201410314326.1 (22)申请日 2014.07.03 C08L 23/12(2006.01) C08L 77/02(2006.01) C08K 9/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 5/134(2006.01) C08K 5/526(2006.01) B29B 9/06(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (71)申请人合肥杰事杰新材料股份有限公司 地址 230601。
2、 安徽省合肥市经济技术开发区 莲花路2388号 (72)发明人杨桂生 刘凯 (74)专利代理机构合肥天明专利事务所 34115 代理人汪贵艳 (54) 发明名称 一种高性能PP/PA6合金材料及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种高性能PP/PA6合金材料及 其制备方法，其是由聚丙烯（PP）50份-60份、聚酰 胺6（PA6）30份-40份、抗氧剂0.1份-0.5份、 改性纳米三氧化二铬0.3份-0.6份经混合、挤出 所得。本发明加入经过处理的改性纳米Cr 2 O 3 促 使PP的异相成核，从而使PP的结晶更加完整，并 提高PP/PA6合金材料的力学性能，扩展了PP/PA6 合金材料的应。
3、用范围。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 104098838 A CN 104098838 A 1/1页 2 1.一种高性能PP/PA6合金材料，其特征在于：由下述组分按重量份制备而成： 聚丙烯（PP） 50份-60份 聚酰胺6（PA6） 30份-40份 改性纳米三氧化二铬（Cr 2 O 3 ） 0.3份-0.6份 抗氧剂 0.1份-0.5份 所述改性纳米三氧化二铬是将纳米三氧化二铬经乙醇、偶联剂进行改性处理所得。 2.根据权利要求1所述的一种高性能PP/PA6。
4、合金材料，其特征在于：所述的抗氧剂为 四-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季戊四醇酯与三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷 酸酯按质量比为1：1混合。 3.根据权利要求1所述的一种高性能PP/PA6合金材料，其特征在于：所述的偶联剂是 硅烷偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷。 4.一种制备如权利要求1所述的高性能PP/PA6合金材料的方法，其特征在于：包括以 下步骤： （1）制备改性纳米三氧化二铬： 先将100g纳米三氧化二铬与100-160ml乙醇一起加入高速分散器进行高速分散1-3h 后置于80-100恒温水浴中，再加入0.2-0.4g氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌1-3h，然 后进行抽滤、烘干得到改性。
5、纳米三氧化二铬； （2）将聚丙烯、聚酰胺6与改性纳米三氧化二铬分别在80120下干燥烘干812 小时； （3）制备PP/PA6合金材料：将干燥处理后的聚丙烯、聚酰胺6、改性纳米三氧化二铬与 抗氧剂按配比一起通过高速混合机搅拌1012分钟，形成混合物料； （4）将（3）中混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融、挤出造粒、水冷、切粒及 干燥既得产品。 5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的双螺杆挤出机包含六个区， 其中各区温度及螺杆转速分别为：一区温度70100，二区温度120180，三区温度 170230，四区温度170230，五区温度170230，六区温度170240，机头 。
6、温度170200；螺杆转速180300r/min。 权 利 要 求 书CN 104098838 A 1/4页 3 一种高性能 PP/PA6 合金材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高性能PP/PA6合金材料及其制 备方法。 0002 背景技术 0003 聚合物合金化已成为开发新型聚合物材料的重要手段，是当今高分子材料领域的 重大发展潮流。聚丙烯（PP）和聚酰胺6（PA6）皆为目前应用广泛的大品种塑料，如果将两 者共混在一起，在性能上可以得到很好地互补，既能改善PP的低温脆性和刚性，还能改善 PA6的热稳定性和抗冲击性。众所周知PP和PA6之间不相容，。
7、PA6的加入虽然对PP的结晶 温度没有影响，但会导致PP部分的结晶不完整，从而造成了PP/PA6合金材料物理性能的下 降。所以有必要对PP/PA6合金材料的物理性能进行提高处理。 0004 发明内容 0005 本发明的目的在于提供了一种高性能PP/PA6合金材料及其制备方法，该复合材 料的制备方法简单易行，且使得制得的复合材料具有良好的力学性能。 0006 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 一种高性能PP/PA6合金材料，由下述组分按重量份制备而成： 聚丙烯（PP） 50份-60份 聚酰胺6（PA6） 30份-40份 改性纳米三氧化二铬（Cr 2 O 3 ） 0.3份-0.6份 抗氧剂。
8、 0.1份-0.5份 进一步，所述的抗氧剂为四-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季戊四醇酯与 三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯按质量比为1：1混合。 0007 所述的偶联剂是硅烷偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）。 0008 本发明的另一个目的是提供一种制备上述高性能PP/PA6合金材料的方法，包括 以下步骤： （1）制备改性纳米三氧化二铬： 先将100g纳米三氧化二铬与100-160ml乙醇一起加入高速分散器进行高速分散1-3h 后置于80-100恒温水浴中，再加入0.2-0.4g氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌1-3h，然 后进行抽滤、烘干得到改性纳米三氧化二铬； （2）将聚丙烯、聚。
9、酰胺6与改性纳米三氧化二铬分别在80120下干燥烘干812 小时； （3）制备PP/PA6合金材料：将干燥处理后的聚丙烯、聚酰胺6、改性纳米三氧化二铬与 抗氧剂按配比一起通过高速混合机搅拌1012分钟，形成混合物料； 说 明 书CN 104098838 A 2/4页 4 （4）将（3）中混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融、挤出造粒、水冷、切粒及 干燥既得产品。 0009 进一步，所述的双螺杆挤出机包含六个区，其中各区温度及螺杆转速分别为：一区 温度70100，二区温度120180，三区温度170230，四区温度170230， 五区温度170230，六区温度170240，机头温度1702。
10、00；螺杆转速180 300r/min。 0010 本发明的有益效果有： 1.本发明加入经过处理的改性纳米Cr 2 O 3 ，对PP的结晶有诱导作用，促使其异相成核， 从而使PP的结晶更加完整。 0011 2.本发明制备的PP/PA6合金材料的力学性能显著提高，其拉伸强度、悬臂梁缺口 冲击强度与弯曲模量均有大幅度的增加；并扩展了PP/PA6合金材料的应用范围。 0012 具体实施方式 0013 下面结合具体的实施例对本发明做一详细的阐述。 0014 下面实施例中所采用的抗氧剂为四-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季 戊四醇酯与三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯按质量比为1：1的混合物。 。
11、0015 实施例1 （1）先将100g纳米三氧化二铬与100ml乙醇一起加入高速分散器进行高速分散1h后 置于80恒温水浴中，再加入0.2g的氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌1h，然后进行抽 滤、烘干得到改性纳米三氧化二铬； （2）将50份聚丙烯、30份尼龙6及0.3份改性纳米三氧化二铬分别在80下干燥烘干 8小时； （3）将干燥处理后的聚丙烯、尼龙6、改性纳米三氧化二铬及抗氧剂0.05份四-（3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季戊四醇酯、0.05份三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯一 起通过高速混合机搅拌10分钟，形成混合物料； （4）将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融、挤出。
12、造粒、水冷、切 粒及干燥既得产品。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度70，二区 温度120，三区温度170，四区温度170，五区温度170，六区温度170，机头温度 170；螺杆转速180r/min。 0016 实施例2 （1）先将100g纳米三氧化二铬与160ml乙醇一起加入高速分散器进行高速分散3h后 置于100恒温水浴中，再加入0.4g氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌3h，然后进行抽滤、 烘干得到改性纳米三氧化二铬； （2）将60份聚丙烯、40份尼龙6及0.6份改性纳米三氧化二铬分别在120下干燥烘 干12小时； （3）将干燥处理后的聚丙烯、尼龙6、改性纳米三氧化二铬及抗氧剂0。
13、.25份四-（3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季戊四醇酯、0.25份三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯一 起通过高速混合机搅拌12分钟，形成混合物料； 说 明 书CN 104098838 A 3/4页 5 （4）将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融、挤出造粒、水冷、切粒 及干燥既得产品。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度100，二区 温度180，三区温度230，四区温度230，五区温度230，六区温度230，机头温度 200；螺杆转速300r/min。 0017 实施例3 （1）先将100g纳米三氧化二铬与120ml乙醇一起加入高速分散器进行高速分散2h后。
14、 置于890恒温水浴中，再加入0.3g氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌2h，然后进行抽滤、 烘干得到改性纳米三氧化二铬； （2）将55份聚丙烯、35份尼龙6及0.45份改性纳米三氧化二铬分别在100下干燥烘 干10小时； （3）将干燥处理后的聚丙烯、尼龙6、改性纳米三氧化二铬及抗氧剂0.15份四-（3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季戊四醇酯、0.15份三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯一 起通过高速混合机搅拌11分钟，形成混合物料； （4）将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融、挤出造粒、水冷、切 粒及干燥既得产品。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度90，二区 温。
15、度150，三区温度200，四区温度200，五区温度200，六区温度200，机头温度 185；螺杆转速240r/min。 0018 实施例4 （1）先将100g纳米三氧化二铬与140ml乙醇一起加入高速分散器进行高速分散2h后 置于100恒温水浴中，再加入0.2g氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌3h，然后进行抽滤、 烘干得到改性纳米三氧化二铬； （2）将55份聚丙烯、30份尼龙6及0.4份改性纳米三氧化二铬分别在100下干燥烘 干12小时； （3）将干燥处理后的聚丙烯、尼龙6、改性纳米三氧化二铬及抗氧剂0.15份四-（3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季戊四醇酯、0.15份三（2.4-二叔丁基苯基。
16、）亚磷酸酯一 起通过高速混合机搅拌11分钟，形成混合物料； （4）将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融、挤出造粒、水冷、切粒 及干燥既得产品。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度100，二区 温度160，三区温度190，四区温度190，五区温度200，六区温度200，机头温度 185；螺杆转速260r/min。 0019 实施例5 （1）先将100g纳米三氧化二铬与150ml乙醇一起加入高速分散器进行高速分散3h后 置于100恒温水浴中，再加入0.4g氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌2h，然后进行抽滤、 烘干得到改性纳米三氧化二铬； （2）将聚60份丙烯、30份尼龙6及。
17、0.4份改性纳米三氧化二铬分别在100下干燥烘 干12小时； （3）将干燥处理后的聚丙烯、尼龙6、改性纳米三氧化二铬及抗氧剂0.2份四-（3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季戊四醇酯、0.2份三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯一 起通过高速混合机搅拌11分钟，形成混合物料； 说 明 书CN 104098838 A 4/4页 6 （4）将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融、挤出造粒、水冷、切粒 及干燥既得产品。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度100，二区 温度160，三区温度190，四区温度190，五区温度200，六区温度200，机头温度 185；螺杆转速2。
18、90r/min。 0020 对比例1 （1）称取60份PP、30份PA6、0.2份四-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季 戊四醇酯、0.2份三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯。 0021 （2）将聚丙烯、尼龙6分别在100下干燥烘干8小时； （3）将干燥处理后的聚丙烯、尼龙6及抗氧剂一起通过高速混合机搅拌11分钟，形成混 合物料； （4）将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融、挤出造粒、水冷、切粒 及干燥既得产品。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度100，二区 温度160，三区温度200，四区温度200，五区温度200，六区温度200，机头温度 185；螺杆。
19、转速290r/min。 0022 将实施例15与对比例1制备的PP/PA6合金材料按相关测试标准分别测试其 拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度与弯曲模量，其测试标准与产品性能数据如下表1所示： 表1 各实施例产品性能测试 测试项目测试标准单位实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1 拉伸强度ASTMD790 MPa 38 36 30 33 39 18 悬臂梁缺口冲击强度ASTMD256 kJ/m2 20 18 16 17 19 12 弯曲模量ASTMD790 MPa 1560 1630 1680 1630 1520 1250 通过上表的数据比较可以发现，本发明实施例1-5中均添加了改性纳米三。
20、氧化二铬制 备的PP/PA6合金材料，比对比例1中没有添加改性纳米三氧化二铬所制备的PP/PA6合金 材料的拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度与弯曲模量均有大幅度的增加。这是由于改性纳米 三氧化二铬粒子可对PP的结晶有诱导作用，促使其异相成核，使PP的结晶更加完整，显著 提高了PP/PA6合金材料的力学性能，其拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度与弯曲模量均有大 幅度的增加。这样大大扩展了PP/PA6合金的应用领域，具有非常重要的现实意义。 0023 以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域 的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。 说 明 书CN 104098838 A 。