一种高韧性PA66材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，公开了一种高韧性PA66材料及其制备方法。本发明专利技术所述高韧性PA66材料中包含PA66、无机成核剂和高分子成核剂，高分子成核剂选自尼龙6T、尼龙9T、尼龙22、尼龙46，无机成核剂选自四角状氧化锌晶须、硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、氧化镁晶须，且无机成核剂用偶联剂进行表面处理，表面处理方法为：偶联剂溶于乙醇水溶液中，滴加到无机成核剂中，混匀，然后烘干。本发明专利技术采用高分子成核剂和无机成核剂复配使用，利用不同成核剂之间的协同效应，兼具性能和成本方面优势，并且通过偶联剂对无机成核剂进行表面处理，改善无机粒子与PA66基体之间的相容性，使复合材料结晶性能和综合力学性能得以有效提高。和综合力学性能得以有效提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性PA66材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体是涉及一种高韧性PA66材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]尼龙66又称聚酰胺66(简称PA66)，是通过己二胺和己二酸缩聚制备的，是尼龙产品中生产较早、产量最大、应用最广的品种之一，具有强度高、刚性好、抗冲击、耐油及耐化学品、耐磨、成型加工性好和自润滑等优点，并且成本低、原料易得，因此在汽车制造业、电子工业、航空工业等领域具有广泛的应用。然而，PA66具有强极性的特点，吸水率高，尺寸稳定性和电性能差，同时，PA66在干态和低温下具有脆性大、冲击强度差的缺点，导致其应用范围受限。为提高尼龙66的使用性能，进一步扩大其应用范围，需要一种高韧性尼龙66新产品，以满足市场的需求。
[0003]在尼龙66中添加成核剂，通过提高尼龙66结晶度，细化晶粒，提高尼龙66的韧性，是增韧尼龙66的方法之一。中国专利技术专利申请CN201410714313.3公开了一种尼龙成核剂及其制备方法，其所述尼龙成核剂是由苯基类的异氰酸酯与环己基胺类化合物经缩合加成反应而成，可使尼龙产品注塑成型周期缩短、降低收缩率和增加尺寸稳定性，但是尼龙产品机械性能并未得到很大的改善，其中冲击性能有明显的下降，并且合成的尼龙成核剂较直接添加成核剂工艺复杂。吴艳菊等采用单一成核剂硫酸钙晶须通过双螺杆挤出机与PA6熔融共混，测试结果表明成核剂硫酸钙晶须加入使PA6的结晶产生异相成核，诱发PA6的γ晶型形成，使晶体缺陷增多；少量硫酸钙晶须使PA6结晶速率加快，随着硫酸钙晶须含量进一步增加，PA6结晶速率降低，PA6力学性能并没有得到明显改善。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种高韧性PA66材料及其制备方法。本专利技术利用不同成核剂之间的协同效应，兼具性能和成本方面优势，采用高分子成核剂和无机成核剂复配使用，并且通过偶联剂对无机成核剂进行表面处理，改善无机粒子与PA66基体之间的相容性，使复合材料结晶性能和综合力学性能得以有效提高。
[0005]为达到本专利技术的目的，本专利技术的高韧性PA66材料中包含PA66、无机成核剂和高分子成核剂，且所述无机成核剂用偶联剂进行表面处理。
[0006]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述PA66、无机成核剂和高分子成核剂的质量比为90
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95：1
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5：1
‑
5。
[0007]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述高分子成核剂选自尼龙6T、尼龙9T、尼龙22、尼龙46中的一种或多种。
[0008]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述无机成核剂选自四角状氧化锌晶须、硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、氧化镁晶须中的一种或多种。
[0009]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述表面处理的方法为：将偶联剂溶于乙醇
水溶液中，滴加到烘干处理所得无机成核剂中，混匀，然后烘干，得表面有机化改性的无机成核剂。
[0010]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述偶联剂包括硅烷偶联剂KH
‑
550、KH
‑
560、KH
‑
570中的一种或多种。
[0011]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述无机成核剂与偶联剂的质量比为50
‑
95：5
‑
50。
[0012]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述乙醇水溶液中无水乙醇与水的体积比为2
‑
5：1。
[0013]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述偶联剂溶于乙醇水溶液中所得溶液的偶联剂质量分数为5
‑
30％。
[0014]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述烘干的烘干温度为100
‑
150℃，烘干时间为1
‑
3h。
[0015]再一方面，本专利技术还提供了一种前述高韧性PA66材料的制备方法，所述方法为：将无机成核剂、高分子成核剂与PA66混匀后，在双螺杆挤出机中熔融共混、挤出成型，制得高韧性PA66复合材料。
[0016]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述混匀是在高速混合机中混合，高速混合机转速为500
‑
1000r/min，混合时间为10
‑
60min。
[0017]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为250
‑
300℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为70
‑
90r/min。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0019](1)本专利技术中高分子成核剂不仅显示了常规成核剂的通性而且在分散性方面尤为突出。无机成核剂对PA制品的透明性和表面光泽度有影响，在透明材料方面的应用受到限制，高分子成核剂/无机成核剂复合，一方面使PA66的结晶温度升高约10
‑
30℃，非等温结晶峰半高宽和过冷度均为原来的40
‑
60％左右，半结晶时间缩短，结晶速率大幅提高，并使PA66的晶核增多和球晶尺寸明显细化；另一方面两种成核剂促进PA66成核的球晶尺寸大小不同，使得两种尺寸不同的球晶之间有明显的协同效应。
[0020](2)本专利技术中高分子成核剂价格便宜，无机成核剂来源广泛、简单易得、价格低廉、使用方便，通过偶联剂对无机成核剂进行表面处理，改善了无机粒子与PA66基体之间的相容性。
[0021](3)本专利技术利用表面处理的无机成核剂和高分子成核剂的协同增韧效应，提高了PA66的结晶速率、结晶度等结晶性能，同时也能大幅度的提高PA66的力学性能。
[0022](4)本专利技术所述高韧性PA66复合材料制备工艺简单，有利于工业化生产。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖
非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0025]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性PA66材料，其特征在于，所述高韧性PA66材料中包含PA66、无机成核剂和高分子成核剂，且所述无机成核剂用偶联剂进行表面处理。2.根据权利要求1所述的高韧性PA66材料，其特征在于，所述PA66、无机成核剂和高分子成核剂的质量比为90
‑
95：1
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5：1
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5。3.根据权利要求1所述的高韧性PA66材料，其特征在于，所述高分子成核剂选自尼龙6T、尼龙9T、尼龙22、尼龙46中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的高韧性PA66材料，其特征在于，所述无机成核剂选自四角状氧化锌晶须、硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、氧化镁晶须中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的高韧性PA66材料，其特征在于，所述表面处理的方法为：将偶联剂溶于乙醇水溶液中，滴加到烘干处理所得无机成核剂中，混匀，然后烘干，得表面有机化改性的无机成核剂。6.根据权利要求1所述的高韧性PA66材料，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂KH
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550、KH
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560、KH
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570中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的高韧性PA66材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶敬彪，熊德洋，吴翔，姚柏林，易承鑫，
申请(专利权)人：上海良勤实业有限公司，
类型：发明
国别省市：