一种聚酰胺材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种聚酰胺材料及其制备方法和用途，由如下重量百分比的组分制成：半结晶性聚酰胺83‑94.4％、增韧剂5‑15％、扩链剂0.1‑1％、润滑剂0.3‑0.5％和抗氧剂0.2‑0.5％。本发明专利技术使用马来酸酐接枝POE增韧剂复配扩链剂改性聚酰胺，获得了比聚酰胺基材单独添加马来酸酐接枝POE增韧剂或单独添加扩链剂更高的断裂伸长率性能，得到了更优的耐磨性能，同时兼具获得了意想不到的良好脱模效果。

A kind of polyamide material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺材料及其制备方法和用途
本专利技术属于聚酰胺的增韧耐磨改性
，具体涉及一种聚酰胺材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰胺(尼龙，PA)是一种综合性能优良的工程塑料。尼龙具有很高的机械强度、耐热性、耐磨损性、耐化学性能和电绝缘性。尼龙材料在汽车行业、电子电气行业、交通运输、机械、航空航天等各领域都有广泛的应用。目前，工业应用最广的聚酰胺材料为半结晶性聚酰胺材料，如PA6和PA66。聚酰胺纯树脂虽然在常温下具有较好的韧性和自润滑性能，但是其也有明显的缺点，如低温韧性性能较差等。应用在铁道货车旁承磨耗板的尼龙材料要求兼具非常高的韧性和耐磨性。现有技术中，针对尼龙树脂基材改善常温或低温韧性效果的方法主要为尼龙切片树脂复配大量的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体增韧剂，改善尼龙的韧性性能。然而，加入大量的增韧剂到尼龙树脂基材中，使得尼龙的结晶能力和表面硬度降低。大量添加接枝弹性体增韧剂的尼龙，其结晶能力会降低，在相同的工艺条件下注塑，容易造成注塑产品粘膜。此外，大量添加增韧剂的尼龙的表面硬度会降低，其注塑产品的耐磨效果会变差，注塑的产品在其他相对运动结构产品作用下容易发生磨损破坏。现有技术，针对尼龙耐磨改性的方法主要为添加耐磨改性剂，如二硫化钼和聚四氟乙烯等，但该方法对材料的韧性有一定负面影响。而现有技术，针对增韧尼龙改善脱模的方法主要为添加大量的润滑剂或脱模剂，但该方法对产品的脱模效果有限且对材料的韧性有负面影响。中国专利CN200910198015A公开了一种高耐磨耐寒增韧尼龙复合材料，其原料组成包括：尼龙树脂69.5～95％，增韧剂2～9％，耐磨剂0.5～20，加工助剂1～2％。然而，虽然采用该方法获得的聚酰胺材料的动摩擦系数较小，但是该组合物获得的断裂伸长率明显偏低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种聚酰胺材料。本专利技术的另一目的在于提供上述聚酰胺材料的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述聚酰胺材料的应用。本专利技术的技术方案如下：一种聚酰胺材料，由如下重量百分比的组分制成：上述半结晶性聚酰胺的相对粘度R.V.为2.4-2.8；上述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE)；上述扩链剂为乙烯-马来酸酐间规共聚树脂。在本专利技术的一个优选实施方案中，由如下重量百分比的组分制成：进一步优选的，所述半结晶性聚酰胺为PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA56、PA610、PA612和PA1010中的至少一种。再进一步优选的，所述半结晶性聚酰胺为PA6或PA66。进一步优选的，所述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE)，其中马来酸酐的接枝率0.5-1.0。进一步优选的，所述扩链剂为分子量6万多的乙烯-马来酸酐间规共聚树脂，共聚物乙烯含量<22％和马来酸酐含量>78％。共聚物分子链上的马来酸酐官能团可与尼龙氨基发生反应，形成全新的枝链化的分子结构。进一步优选的，所述润滑剂为硬脂酸盐、乙烯丙烯酸共聚物和酰胺类润滑剂中的至少一种，所述抗氧剂为1098、168、9228、1010和H161中的至少一种。再进一步优选的，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺EBS-SF，所述抗氧剂为1098。本专利技术的另一技术方案如下：上述聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按所述质量百分比称取各组分；(2)将所述半结晶性聚酰胺、增韧剂、扩链剂、润滑剂和抗氧剂置于低速混合机中充分混合均匀，得到预混物；(3)将步骤(2)所得的预混物加到双螺杆挤出机的主喂料斗下料，物料在双螺杆挤出机中经熔融挤出、过水冷却和切粒后即得所述聚酰胺材料。本专利技术的再一技术方案如下：上述聚酰胺材料的作为铁道货车旁承磨耗板的用途。实施例1-6的聚酰胺材料的拉伸强度为53-60，拉伸断裂伸长率为155-250％，同时耐磨损性能好，均达到了作为铁道货车旁承磨耗板用途的标准。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术在聚酰胺中复配马来酸酐接枝POE增韧剂和扩链剂，改善聚酰胺基材的韧性效果，可以实现在不明显降低聚酰胺材料拉伸强度和表面硬度性能下，获得比聚酰胺基材单独添加马来酸酐接枝POE增韧剂或单独添加扩链剂更高的断裂伸长率性能，从而可得到更优的耐磨性能。2、本专利技术加入的扩链剂在提升聚酰胺材料韧性的同时，获得了意想不到的良好脱模效果。本专利技术在马来酸酐接枝POE增韧聚酰胺中复配扩链剂，其脱模效果明显优于不添加扩链剂但添加了脱模剂的马来酸酐接枝POE增韧聚酰胺的脱模效果。可能原因：1)扩链剂与聚酰胺活性端氨基反应，降低了聚酰胺和金属模具表面之间的结合力，从而利于改性聚酰胺从模具表面脱模。2)扩链剂、马来酸酐接枝POE和聚酰胺活性端氨基反应，产生化学交联点，形成交联粒子，使得聚酰胺材料粗糙度增加，从而利于改性聚酰胺从模具表面脱模。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。以下实施例和对比例中：半结晶性聚酰胺为相对粘度R.V.为2.5的PA6，如BL3240H(购自中国石油化工股份有限公司巴陵石化)。马来酸酐接枝POE增韧剂为W1E(购自厦门科艾斯塑胶科技有限公司)。扩链剂为乙烯-马来酸酐间规共聚树脂E60P(购自Vertellus凡特鲁斯)。润滑剂为乙撑双硬脂酰胺EBS-SF(购自马来西亚KLKOLEO)。抗氧剂为1098(购自天津利安隆新材料股份有限公司)。脱模剂为硅酮粉E525(购自赢创)。双螺杆挤出机为具有主喂料口和侧喂料口的双螺杆挤出机，具体为长径比为40:1的瑞亚RXT-65，其包括十一区，主喂料口位于一区，侧喂料口位于五区。实施例1～6(1)将半结晶性聚酰胺、增韧剂、扩链剂、润滑剂和抗氧剂投入到低速搅拌机中，以转速100r/min混合5min，充分混合均匀形成主料，备用；(2)将上述主料从双螺杆挤出机的主喂料口通过失重称计量进料；双螺杆挤出机的各段温度分别为：220℃、235℃、240℃、240℃、235℃、235℃、225℃、225℃、235℃、240℃，机头温度为240℃，螺杆转速为400r/min；物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分熔合，最后经过挤出、拉条、过水冷却、切粒后制成改善涂料附着效果的聚酰胺材料粒料。其中，各组分的用量如表1所示。对比例1按照实施例2的方法制备聚酰胺材料粒料，不同的是，将扩链剂采用相同重量份的PA6树脂替代，其余条件与实施例2相同，得到参比聚酰胺材料粒料。其中，各组分的用量如表1所示。对比例2按照实施例2的方法制备聚酰胺材料粒料，不同的是，将扩链剂采用相同重量份的增韧剂替代，并且增加增韧剂总量相应减少PA6树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺材料，其特征在于：由如下重量百分比的组分组成：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺材料，其特征在于：由如下重量百分比的组分组成：



所述半结晶性聚酰胺的相对粘度R.V.为2.4-2.8；
所述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体；
所述扩链剂为乙烯-马来酸酐间规共聚树脂。


2.如权利要求1所述聚酰胺材料，其特征在于：由如下重量百分比的组分制成：





3.如权利要求1所述聚酰胺材料，其特征在于：所述半结晶性聚酰胺为PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA56、PA610、PA612和PA1010中的至少一种。


4.如权利要求1所述聚酰胺材料，其特征在于：所述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体，其中马来酸酐的接枝率为0.5-1.0。


5.如权利要求1所述聚酰胺材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳威猛，杨杰，刘凯，王腾，申应军，
申请(专利权)人：金旸厦门新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35