一种高韧性尼龙材料及其制备方法技术

一种高韧性尼龙材料，按照重量份数，所述尼龙材料由75‑90份聚酰胺、10‑25份增韧剂、0.5‑1份改性超支化聚酯、0.3‑1份抗氧剂和0.2‑1份润滑剂混炼而成，其中，所述聚酰胺为脂肪族聚酰胺、脂环族聚酰胺或芳香族聚酰胺中的至少一种，且聚酰胺的相对粘度为2‑3之间。本发明专利技术使用的改性超支化聚酯，能将增韧剂对尼龙的增韧点提前，降低了达到最佳增韧效果时所需增韧剂的用量，减少了增韧剂的用量，从了减少了增韧剂对尼龙其他力学性能的影响，提高加工流动性，从而降低操作成本。

A High Toughness Nylon Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性尼龙材料及其制备方法
本专利技术属于尼龙材料
，具体为一种高韧性尼龙材料及其制备方法。
技术介绍
尼龙具有机械强度高、耐磨、抗震、耐油、自润滑且加工流动好等优良综合性能，成为开发最早的工程塑料品种，广泛应用于制造各种机械、电气部件，如：轴承、齿轮、滚轴、滑轮、风扇叶片、垫片、鱼网丝、接头以及可接触食物的薄膜等。但其对缺口冲击敏感，脆性大，对裂纹扩展的抵抗能力较差，以致在很大程度上限制了应用范围。为此，有必要对尼龙进行增韧改性。常用的增韧改性方法是将尼龙与弹性体共混，以提高尼龙的冲击强度。而此类弹性体的增韧剂一般呈非极性，与极性的尼龙相容性差，为了克服这个缺陷，通常采用接枝增容技术来制得增韧的共聚物，现有技术常引入含极性官能团的聚烯烃作为增韧剂，此种增韧体系可以有效提高尼龙合金的韧性，技术人员中为了追求更好的冲击强度，常常加大此类增韧剂的使用量，但随着增韧剂使用量的增加，尼龙的其他力学性能如拉伸强度、弯曲强度和熔体流动指数出现明显的下降趋势，也就是说尼龙的增韧效果是以其他力学性能的下降为代价的。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种增韧尼龙及其制备方法，该方法将经改性的超支化聚酯与常规的尼龙体系共混，可以强化增韧剂对尼龙的增韧作用，从而减少增韧剂的使用，在较好的保持尼龙合金强度的同时大幅度提升了尼龙合金的抗冲性能。本专利技术为了解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种高韧性尼龙材料，按照重量份数，所述尼龙材料由75-90份聚酰胺、10-25份增韧剂、0.5-1份改性超支化聚酯、0.3-1份抗氧剂和0.2-1份润滑剂混炼而成，其中，所述聚酰胺为脂肪族聚酰胺、脂环族聚酰胺或芳香族聚酰胺中的至少一种，且聚酰胺的相对粘度为2-3之间。所述聚酰胺为PA6、PA8、PA11、PA12或PA66中的至少一种。所述增韧剂为含极性官能团的改性聚烯烃，或含极性官能团的改性聚烯烃和常规聚烯烃的共混物，其中所述极性官能团为羰基官能团。所述含极性官能团的改性聚烯烃是由甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)或马来酸酐(MAH)接枝改性常规聚烯烃所形成的，所述常规聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙丙橡胶和乙烯-1-辛烯共聚物中的至少一种。所述增韧剂为乙烯-1-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)，使用此种增韧剂与其他同类型的增韧剂相比，其更容易形成物理缠结，与尼龙的相互作用更强。所述改性超支化聚酯由含酸性官能团的有机物对端羟基超支化聚酯进行端基改性所得，且含酸性官能团的有机物与端羟基超支化聚酯的物质的量之比，即n1(含酸性官能团的有机物):n2(端羟基超支化聚酯)=n3(酸性官能团):n4(单个端羟基超支化聚酯的羟基数×(30-40)％)。所述含酸性官能团的有机物为饱和脂肪酸酐或不饱和脂肪酸酐或饱和脂肪酸酐与不饱和脂肪酸酐的共聚物或饱和脂肪酸酐与不饱和脂肪酸酐的酸酐基团不变的各种衍生物。所述含酸性官能团的有机物为马来酸酐、月桂酸酐或丁二酸酐中的至少一种。所述端羟基超支化聚酯为由ABx(x≥2)型单体自缩合聚合而成或由Ax+By(x＞1且y＞1)型多官能度单体共聚而成，且该端羟基超支化聚酯的重均分子量为2000-5500，优选重均分子量为3500-5000；该端羟基超支化聚酯的羟基数为40-50个/mol，优选羟基数为40-45个/mol；且该端羟基超支化聚酯的支化度为0.4-0.5。上述ABx型单体可以为脂肪族单体2,2-二羟甲基丙酸、芳香族单体3,5-二羟基苯甲酸或混合型单体5-(2-羟基乙氧基)间苯二甲酸，也可以是满足ABx自缩合聚合的其他单体；所述Ax+By型多官能度单体优选为A2+B3型单体，其中A2单体为脂肪族二羧酸或脂肪族二醇，当A2单体为脂肪族二酸时B3单体相应的为脂肪族三醇，当A2单体为脂肪族二醇时B3单体相应的为脂肪族三羧酸；上述的脂肪族二羧酸为已二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸中的至少一种，也可以是上述脂肪族二羧酸中两个羧基活性不变的各种衍生物；所述脂肪族二醇为如乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇和癸二醇中的至少一种，也可以是上述脂肪族二醇中两个羟基活性不变的各种衍生物；所述脂肪族三羧酸可以是均丙三羧酸和三羧基苯中的至少一种，还可以是上述脂肪族三羧酸中三个羧基活性不变的各种衍生物；所述脂肪族三醇可以为丙三醇、丁三醇、戊三醇、己三醇、三羟甲基丁烷、三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷中的至少一种，还可以为上述脂肪族三醇中三个羟基活性不变的各种衍生物，还可以是带有不能参加反应羟基的戊四醇和双(三羟甲基)丙烷。一种高韧性尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份数称取各原料；2)将原料投入到高速混合器中干混3～5min；3)将步骤2)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中；4)将步骤3)得到的物质经过挤出、冷却、切粒、干燥处理，其中，双螺杆挤出机转速为300～500r.p.m；双螺杆挤出机各段温度在220～240℃之间。本专利技术的有益技术效果是：1.本专利技术使用的改性超支化聚酯，能将增韧剂对尼龙的增韧点提前，降低了达到最佳增韧效果时所需增韧剂的用量。2.本专利技术使用了改性超支化聚酯，减少了增韧剂的用量，从了减少了增韧剂对尼龙其他力学性能的影响。3.本专利技术使用的改性超支化聚酯有利于降低加工温度，提高加工流动性，从而降低操作成本。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术的技术特点。本专利技术中，尼龙6由平煤神马集团提供；增韧剂由佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司提供；改性超支化聚酯由武汉超支化树脂科技有限公司提供；抗氧剂为抗氧剂1010；润滑剂为德国瓦克提供的硅酮母粒。实施例1：(1)按重量份称取原料89份PA6，10份增韧剂，0.3份抗氧剂，0.2份润滑剂，0.5份改性超支化聚酯；(2)将上述原料放入高速混合机共混5分钟，然后由双螺杆挤出机主喂料口加入；(3)上述物料经双螺杆挤出机挤出造粒，温度口到机头的温度分别为230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，235℃，其转速为380r.p.m，混合物在双螺杆挤出机内受到剪切、熔融等复合处理；(4)将步骤(5)得到的物质经过挤出、冷却、切粒、干燥处理。实施例2：(1)按重量份称取原料84份PA6，15份增韧剂，0.3份抗氧剂，0.2份润滑剂，0.5份改性超支化聚酯；(2)将上述原料放入高速混合机共混5分钟，然后由双螺杆挤出机主喂料口加入；(3)上述物料经双螺杆挤出机挤出造粒，温度口到机头的温度分别为230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，235℃，其转速为380r.p.m，混合物在双螺杆挤出机内受到剪切、熔融等复合处理；(4)将步骤(3)得到的物质经过挤出、冷却、切粒、干燥处理。实施例3：(1)按重量份称取原料79份PA6，20份增韧剂0.3份抗氧剂，0.2份润滑剂，0.5份改性超支化聚酯；(2)将上述原料放入高速混合机共混5分钟，然后由双螺杆挤出机主喂料口加入；(3)上述物料经双螺杆挤出机挤出造粒，温度口到机头的温度分别为230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，230℃，235℃，其转速为380r.p.m，混合物在双螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧性尼龙材料，其特征在于，按照重量份数，所述尼龙材料由75‑90份聚酰胺、10‑25份增韧剂、0.5‑1份改性超支化聚酯、0.3‑1份抗氧剂和0.2‑1份润滑剂混炼而成，其中，所述聚酰胺为脂肪族聚酰胺、脂环族聚酰胺或芳香族聚酰胺中的至少一种，且聚酰胺的相对粘度为2‑3之间。

【技术特征摘要】
1.一种高韧性尼龙材料，其特征在于，按照重量份数，所述尼龙材料由75-90份聚酰胺、10-25份增韧剂、0.5-1份改性超支化聚酯、0.3-1份抗氧剂和0.2-1份润滑剂混炼而成，其中，所述聚酰胺为脂肪族聚酰胺、脂环族聚酰胺或芳香族聚酰胺中的至少一种，且聚酰胺的相对粘度为2-3之间。2.如权利要求1所述的一种高韧性尼龙材料，其特征在于：所述聚酰胺为PA6、PA8、PA11、PA12或PA66中的至少一种。3.如权利要求1所述的一种高韧性尼龙材料，其特征在于：所述增韧剂为含极性官能团的改性聚烯烃，或含极性官能团的改性聚烯烃和常规聚烯烃的共混物，其中所述极性官能团为羰基官能团。4.如权利要求3所述的一种高韧性尼龙材料，其特征在于：所述含极性官能团的改性聚烯烃是由甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)或马来酸酐(MAH)接枝改性常规聚烯烃所形成的，所述常规聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙丙橡胶和乙烯-1-辛烯共聚物中的至少一种。5.如权利要求1所述的一种高韧性尼龙材料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-1-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)。6.如权利要求1所述的一种高韧性尼龙材料，其特征在于：所述改性超支化聚酯由含酸性官能团的有机物对端羟基超支化聚酯进行端基改性所得，且含酸性官能团的有机物与端羟基超支化聚酯的物质的量之比，即n1(...

【专利技术属性】
技术研发人员：范广德，樊亚彬，郑志辉，叶胜洛，殷建平，徐秋民，
申请(专利权)人：平顶山市科隆新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41