半透明耐高温尼龙材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种半透明耐高温尼龙材料及其制备方法和应用；半透明耐高温尼龙材料的生产原料含有：32‐40份对苯二甲酸、20‐26份间苯二甲酸、40‐42份己二胺、5‐15份脂肪族尼龙、0.0002‐0.0007份催化剂、0.002‐0.005份成核剂和80‐110份去离子水；制备方法包括：将上述成分混合均匀后加入反应釜中，在反应过程中连续进行搅拌，依次进行升温、保温、升温升压、恒压、保温、泄压、出料、冷却和切粒等各步骤后得到半透明耐高温尼龙材料；本发明专利技术的半透明耐高温尼龙材料结晶度小、韧性较好、切粒方便、呈半透明状、粒子外观漂亮、耐热性也较好；其制备方法步骤简单、能耗较小，适用于工业化生产，并且溶剂仅为去离子水，对环境污染小。

Semi transparent high temperature resistant nylon material, preparation method and application thereof

The present invention provides a translucent high temperature resistant nylon material and preparation method and application thereof; semi transparent high temperature resistant nylon material production raw materials containing: 32 - 40 20 - 26 copies of terephthalic acid, isophthalic acid, two 40 - 42 5 - 15, with approximately 0.0002 to 0.0007 aliphatic nylon, catalyst, 0.002 - 0.005 copies of a nucleating agent and 80 - 110 copies of deionized water; the preparation method comprises the steps of mixing the ingredients into a reaction vessel, in the reaction process of continuous stirring, followed by heating, temperature and pressure, constant pressure, heat, pressure relief, discharging, cooling and cutting and other steps get a translucent high temperature resistant nylon material; the invention of the translucent high temperature resistant nylon material with good toughness, crystallinity, small particle cutting convenient, translucent particles, beautiful appearance, also has better heat resistance; the preparation The method has the advantages of simple steps and small energy consumption, and is suitable for industrial production, and the solvent is only deionized water, and has little pollution to the environment.

【技术实现步骤摘要】
半透明耐高温尼龙材料及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料尼龙合成领域，涉及一种半透明耐高温尼龙材料及其制备方法和应用。
技术介绍
尼龙属于一种热塑性工程塑料，因为其具有耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异特性，所以被广泛应用于汽车零配件、电子电器、机械等领域。当前，电机和可发热部件的罩壳采用金属材料、热固性材料或者耐高温尼龙材料等制成。目前，已经工业化生产的半芳香尼龙材料主要有聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)和聚对苯二甲酰壬二胺(PA9T)，但是由于PA6T的熔点高于其热分解温度，难以进行熔融加工成型，PA9T的生产成本过高，并且二者结晶度均较大，因此韧性较差，切粒不便，严重影响粒子外观，这些因此都在一定程度上影响了二者的进一步应用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种具有较小的结晶度和较好的韧性的半透明耐高温尼龙材料，克服了当前的耐高温尼龙韧性较低的缺陷。本专利技术的另一个目的在于提供一种上述半透明耐高温尼龙材料的制备方法，克服了当前的耐高温尼龙后继加工困难的缺陷。本专利技术的第三个目的在于提供一种上述半透明耐高温尼龙材料的应用。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种半透明耐高温尼龙材料，其生产原料含有以下组分并且每种组分的重量份如下：其中，脂肪族尼龙可以选自PA6、PA66和PA610中的任意一种或几种。成核剂可以选自硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、二氧化钛和二氧化硅中的任意一种或几种催化剂可以选自亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙和次亚磷酸锌中的任意一种或几种。一种制备上述的半透明耐高温尼龙材料的方法，其包括如下步骤：(1)、将32‐40份对苯二甲酸、20‐26份间苯二甲酸、40‐42份己二胺、5‐15份脂肪族尼龙、0.0002‐0.0007份催化剂和0.002‐0.005份成核剂混合均匀后加入到反应釜中，最后加入80‐110份去离子水并在反应过程中进行连续搅拌；(2)、在惰性气体的保护下对反应釜进行升温，待反应釜的釜内温度到达90‐150℃时进行第一次保温，保温时间为1.0‐3.0h；(3)、第一次保温结束后，继续对反应釜进行升温，待该反应釜的釜内压力到达2.25‐3.50MPa时恒压0.5‐1.5h，恒压过程中继续对反应釜进行升温；(4)、恒压结束后并且釜内温度到达240‐280℃时进行第二次保温，保温时间为0.5‐1.5h；(5)、第二次保温结束后并且釜内温度到达290‐305℃时进行泄压，泄压过程中继续对反应釜进行升温，使釜内温度不超过310‐325℃；(6)、待釜内压力到达大气压时继续搅拌3‐10min，出料并经后处理后得到半透明耐高温尼龙材料。其中，在步骤(1)中，搅拌速率可以为80‐120rpm。在步骤(2)中，惰性气体可以为氮气、二氧化碳、氩气和氦气中的任意一种。在步骤(2)中，升温速率可以为8‐12℃/min。上述的半透明耐高温尼龙材料可以用于制作耐高温零件。上述的半透明耐高温尼龙材料也可以用于制作汽车发动机的辅助零件。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：第一、本专利技术的半透明耐高温尼龙材料的生产原料含有对苯二甲酸或间苯二甲酸，因此，分子链中含有较多的苯环，而苯环为刚性基团，故该半透明耐高温尼龙材料具有较高的熔点，可达300℃左右，具有优良的耐热性能，能够在高温环境下使用。第二、本专利技术的半透明耐高温尼龙材料的分子链排列不规整，因此呈半透明状且具有较小的结晶度和较好的韧性。第三、在本专利技术的半透明耐高温尼龙材料的制备方法中，泄压过程中会逐渐形成熔体，并且随着泄压过程的进行聚合物分子量逐渐增大，熔体粘度逐渐上升，该熔体冷却结晶速度较快，遇冷水固化时间短，因此切粒方便。第四、本专利技术的半透明耐高温尼龙材料的制备方法反应步骤简单，每步反应所涉及的设备成本低廉，能耗也较小，适合工业化推广生产。第五、本专利技术的半透明耐高温尼龙材料的制备方法所用的溶剂仅为去离子水，对环境污染小，利于环保。附图说明图1为本专利技术的半透明耐高温尼龙材料的制备方法的各阶段的示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种半透明耐高温尼龙材料及其制备方法和应用。<半透明耐高温尼龙材料>一种半透明耐高温尼龙材料，其生产原料含有以下组分并且每种组分的重量份如下：其中，脂肪族尼龙可以选自PA6、PA66和PA610中的任意一种或几种。成核剂可以选自硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、二氧化钛和二氧化硅中的任意一种或几种催化剂可以选自亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙和次亚磷酸锌中的任意一种或几种。本专利技术的半透明耐高温尼龙材料均含有对苯酰胺键和间苯酰胺键。<半透明耐高温尼龙材料的制备方法>上述半透明耐高温尼龙材料的制备方法包括如下步骤：(1)、准备阶段：将32‐40份对苯二甲酸、20‐26份间苯二甲酸、40‐42份己二胺、5‐15份脂肪族尼龙、0.0002‐0.0007份催化剂和0.002‐0.005份成核剂混合均匀后加入到带有搅拌装置的反应釜(即高压聚合反应釜)中，然后在该反应釜中添加80‐110份去离子水，开启搅拌装置并使该搅拌装置在反应过程中进行连续且不间断的搅拌，使用惰性气体置换反应釜内的空气三次并且预留0.03‐0.07MPa的惰性气体作为保护气；(2)、第一阶段(升温阶段)：采用内置于该反应釜内的导热油循环系统(内含循环导热油)对反应釜进行加热，使其釜内温度升高，待釜内温度到达90‐150℃时停止升温过程；(3)、第二阶段(第一次保温阶段)：升温过程停止后，进行第一次保温过程，时间为1.0‐3.0h；(4)、第三阶段(升温升压阶段)：第一次保温过程结束后，继续对反应釜进行升温和升压，待反应釜的釜内压力到达2.25‐3.50MPa时停止升温；(5)、第四阶段(恒压阶段)：升温升压阶段结束后，维持釜内压力(2.25‐3.50MPa)0.5‐1.5h，在恒压过程中继续对反应釜进行升温；(6)、第五阶段(第二保温阶段)：恒压过程结束后并且反应釜内温度到达240‐280℃时进行第二次保温，时间为0.5‐1.5h；(7)、第六阶段(泄压阶段)：第二次保温结束后继续升温，当反应釜内温度到达290‐305℃时进行泄压，待釜内压力到达大气压(1atm)时停止泄压，泄压过程中继续对反应釜进行升温，使反应釜内温度始终不超过310‐325℃；(8)、第七阶段(继续搅拌阶段)：泄压过程结束后，继续搅拌3‐10min；(9)、第八阶段(出料和后处理阶段)：继续搅拌过程结束后，出料并经后处理(如冷却和切粒)，得到半透明耐高温尼龙材料。其中，上述的制备方法如图1所示，图1的横坐标和纵坐标并不表示具体的物理参数，其折线也不表示某个物理量的变化趋势，仅仅是为了区分各个阶段。在步骤(1)中，反应过程指的是步骤(2)至步骤(7)，因此步骤(2)至步骤(8)中的搅拌是不间断进行的，搅拌的速率可以为80‐120rpm。惰性气体可以选自氮气、二氧化碳、氩气和氦气中的任意一种。步骤(2)对应图1的AB段，A点为升温的起点，B点为升温的终点，B点的温度Tb＝90‐150℃。反应釜的升温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半透明耐高温尼龙材料，其特征在于：其生产原料含有以下组分并且每种组分的重量份如下：

【技术特征摘要】
1.一种半透明耐高温尼龙材料，其特征在于：其生产原料含有以下组分并且每种组分的重量份如下：2.根据权利要求1所述的半透明耐高温尼龙材料，其特征在于：所述脂肪族尼龙选自PA6、PA66和PA610中的任意一种或几种。3.根据权利要求1所述的半透明耐高温尼龙材料，其特征在于：所述成核剂选自硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、二氧化钛和二氧化硅中的任意一种或几种。4.根据权利要求1所述的半透明耐高温尼龙材料，其特征在于：所述催化剂选自亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙和次亚磷酸锌中的任意一种或几种。5.一种制备如权利要求1至4中任一所述的半透明耐高温尼龙材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、将32‐40份对苯二甲酸、20‐26份间苯二甲酸、40‐42份己二胺、5‐15份脂肪族尼龙、0.0002‐0.0007份催化剂和0.002‐0.005份成核剂混合均匀后加入到反应釜中，最后加入80‐110份去离子水并在反应过程中进行连续搅拌；(2)、在惰性气体的保护下对所述反应釜进行升温，待反应釜的釜内温度到达...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，柯昌月，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31