一种耐低温抗翘曲增韧尼龙合金及其制备方法技术

一种尼龙合金，其特征在于，以尼龙合金总重量计算，包括：５０～８０％的基体尼龙，其中所述基体尼龙由内酰胺单体阴离子开环聚合得到，且所述基体尼龙的数均分子量为１万～８万，所述内酰胺单体选自十二内酰胺或是十二内酰胺单体与其它内酰胺单体的混合物；所述其它内酰胺单体占所述内酰胺单体的重量不高于５０％；２０～５０％的改性组分；所述改性组分选自带有活性官能团的聚合物和／或带侧链酯基的聚合物，所述聚合物的数均分子量在１００００～４×１０↑［５］之间；所述尼龙合金的弯曲模量５００～１０００ ＭＰａ；且－４０℃下的悬臂梁缺口冲击强度为不低于２００Ｊ／ｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型耐低温抗翘曲增韧尼龙合金材料及其制备方法，特别 是高粘度尼龙合金。
技术介绍
尼龙12具有吸水率低，耐低温性好，气密性好的特点，耐碱、油脂性能优 良，耐醇类和无机稀酸以及芳烃的性能中等，力学性能和电性能亦好，且属自 熄性材料，当前被广泛地应用于汽车上的燃油管和刹车管、光纤套管、电缆披 覆层、消音抗震部件、运动器材以及食品包装等方面。但是由于尼龙12的价格 (约12万/吨)居高不下，严重影响了其使用范围。如何能在维持尼龙12力学性 能的基础上降低材料成本是扩大尼龙12应用所面临的重要问题。另一方面，尼龙12在低温下冲击强度的不足严重影响了材料的使用区域, 一般尼龙12的缺口冲击强度(Charpy,-3(TC)小于100J/m。当作为电缆披覆层、 光纤套管或一些软管使用时，尼龙12的弯曲强度和模量(大于1000MPa)偏高， 抗翘曲性能需要进一步改善。目前海底管道采用的材料多为聚乙烯(PE)、偏聚 氟乙烯(PVDF)及PAll。应用于制造海底管道的材料要求能够无论在高温还是 低温环境下，可以抵御化学品的侵袭，此外还要具有优异的耐水解性、抗蠕变 性等。而Degussa公司最近开发出了一种新型尼龙12材料就专门用于海底管道。 目前对尼龙12的增韧改性主要集中在通过形成嵌段或无规共聚物，如聚醚 酰胺、聚酯酰胺、二元或多元尼龙共聚物。也有通过添加助剂来提高冲击性能。 但这些可溶解在内酰胺中的改性组分添加物的含量一般不会超过20%。而且其低温下冲击强度和抗翘曲性能也需要进一步提高。因此，本领域迫切需要一种可以提高低温下冲击强度和抗翘曲性能的尼龙A会
技术实现思路
本专利技术的目的在于获得一种耐低温抗翘曲增韧尼龙合金。本专利技术的另一个目的在于获得一种耐低温抗翘曲增韧尼龙合金的制备方法。在本专利技术的第一方面，提供了一种尼龙合金，以尼龙合金总重量计算，包括: 50 80%的基体尼龙，其中所述基体尼龙由内酰胺单体阴离子开环聚合得 到，且所述基体尼龙的数均分子量为1万 8万，所述内酰胺单体选自十二内酰 胺或是十二内酰胺单体与其它内酰胺单体的混合物；所述其它内酰胺单体占所 述内酰胺单体的重量不高于50%;20 50%的改性组分；所述改性组分选自带有活性官能团的聚合物和/或带侧 链酯基的聚合物，所述聚合物的数均分子量在10000 4X105之间；所述尼龙合金的弯曲模量500 1000MPa;且-4(TC下的悬臂梁缺口冲击强度 为不低于200J/m。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述其它内酰胺单体选自己内酰胺、辛 内酰胺、吡咯垸酮或其组合。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述带有活性官能团的聚合物中，所述活 性官能团选自酸酐、异氰酸酯、酰氯、磺酰氯、酰化内酰胺或其组合；所述 聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚4-甲基-l-戊烯、聚苯乙烯、聚乙烯 共聚物、聚苯乙烯共聚物或其组合。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述带侧链酯基的聚合物选自聚丙烯酸酯 类均聚物或共聚物。优选地，所述聚乙烯选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、 极低密度聚乙烯、高分子量高密度聚乙烯。优选地，所述乙烯共聚物选自辛烯-乙烯共聚物、乙丙三元聚合物、乙 丙橡胶。优选地，所述苯乙烯共聚物选自苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化 苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共 聚物、丙烯腈-丁烯-苯乙烯共聚物。优选地，所述其它内酰胺单体选自己内酰胺、辛内酰胺，更优选己内酰胺.优选地，基体尼龙的数均分子量范围是1万 6万，最优选数均分子量范围 是1.3万 4万。优选地，所述带有活性官能团的聚合物选自酸酐或异氰酸酯改性的高密度 聚乙烯、低密度聚乙烯(特别是线性低密度聚乙烯)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、中密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、TPX(聚4-甲基-1-戊烯)、辛烯-乙烯共聚物、乙丙三元聚合物、乙丙橡胶、聚苯乙烯、氢化苯乙烯-丁烯-苯乙 烯嵌段共聚物，更优选地选自酸酐改性的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯(特别 是线性低密度聚乙烯)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、中密度聚乙烯、聚丁烯、 TPX、乙丙三元聚合物、聚苯乙烯。优选地，所述带侧链酯基的聚合物选自聚丙烯酸酯共聚物，更优选地选自 丙烯酸酯类与烯烃的共聚物，最优选丙烯酸酯类与乙烯共聚物。优选地，活性官能团占所述带有活性官能团的聚合物总重量的重量百分比 为O. 2 20%。在本专利技术的一个优选实施方式中，本专利技术的尼龙合金由包括以下步骤的方法得到提供所述改性组分与内酰胺单体的熔融混合物，在引发剂和活化剂存在下 进行内酰胺阴离子开环聚合而得到尼龙合金。 在本专利技术的一个优选实施方式中，所述混合温度在150 300。C之间；和/或 所述聚合温度在150 30(TC之间，和/或 所述引发剂是具有内酰胺阴离子结构的化合物，和/或 所述引发剂用量为内酰胺单体重量的0.3% 6%;和/或所述活化剂选自酰化内酰胺、带异氰酸酯、酸酐、酰氯、氨酯、脲基、酯 基基团的物质；和/或所述活化剂用量为内酰胺单体摩尔数的O. 1% 4%。优选地，所述混合温度在200 27(TC之间，更优选230 27(TC。 优选地，所述聚合温度在200 27(TC之间，更优选230 270。C。 优选地，所述引发剂选自己内酰胺钠、十二内酰胺钠、己内酰胺溴化镁。 优选，所述活化剂选自酰化内酰胺、带异氰酸酯、酸酐、酯基基团的物质，更优选酰化内酰胺、带异氰酸酯、酸酐基团的物质。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述熔融混合物在104 10、/1112的剪切力 场下进行内酰胺阴离子开环聚合，优选地所述剪切力场来自螺杆挤出设备、密炼 设备；优选地，所述剪切力场为20 300rpra转速。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述熔融混合物的熔融粘度为104 106 PaS，所述熔融粘度由平板流变法测得。本专利技术再一方面提供一种尼龙合金的制备方法，其包括如下步骤 提供以混合物总重量计50 80%的基体尼龙组分与20 50%的改性组分混 合物，其中所述基体尼龙组分包括十二内酰胺或是十二内酰胺单体与其它内酰胺单体的混合物；所述其它内酰胺单体占所述内酰胺单体的重量不高于50%;所述 改性组分选自带有活性官能团的聚合物和/或带侧链酯基的聚合物，所述改性组分 的数均分子量在1()4 4X 105之间；所述混合物在引发剂和活化剂存在下进行聚合，使得基体尼龙组分聚合后的 数均分子量达到1万 8万，得到熔融粘度为104 106paS的尼龙合金，所述熔融 粘度由平板流变仪方法测得；其中所述混合步骤和聚合反应步骤同时进行。在本专利技术的一个优选实施方式中， 所述混合温度在150 30(TC之间；和/或 所述聚合温度在150 30(TC之间，禾口/或所述引发剂是具有内酰胺阴离子结构的化合物，和/或 所述引发剂用量为内酰胺单体重量的0.3% 6%;和/或所述活化剂选自带酰化内酰胺、异氰酸酯、酸酐、酰氯、氨酯、脲基、酯 基基团的物质；和/或所述活化剂用量为内酰胺单体摩尔数的O. 1% 4%。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述聚合反应在104 10、/1112的剪切力场 下进行。优选地，所述剪切力场为20 300rpm转速力场。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述剪切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尼龙合金，其特征在于，以尼龙合金总重量计算，包括：５０～８０％的基体尼龙，其中所述基体尼龙由内酰胺单体阴离子开环聚合得到，且所述基体尼龙的数均分子量为１万～８万，所述内酰胺单体选自十二内酰胺或是十二内酰胺单体与其它内酰胺单体的混合物；所述其它内酰胺单体占所述内酰胺单体的重量不高于５０％；２０～５０％的改性组分；所述改性组分选自带有活性官能团的聚合物和／或带侧链酯基的聚合物，所述聚合物的数均分子量在１００００～４×１０↑［５］之间；所述尼龙合金的弯曲模量５００～１０００ＭＰａ；且－４０℃下的悬臂梁缺口冲击强度为不低于２００Ｊ／ｍ。

【技术特征摘要】

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