纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金及其制备方法。其技术要点如下，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6 82～84份，相容剂7～15份，增韧剂5～15份，聚烯烃3～6份，抗氧剂0.2～0.6份，润滑剂0.5～1.0份和表面改性纳米蒙脱土0.1～1份，其中抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂；本发明专利技术通过添加少量改性纳米蒙脱土可以适当的保持韧性同时也可以提高其刚性不足的特点，当纳米蒙托土与聚合物熔融共混时，形成的共混物是兼具插层型和剥离型的复合型，均匀分散在基体中，具有较好的纳米增强增韧效果。具有较好的纳米增强增韧效果。

【技术实现步骤摘要】
纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]PA6具有高强度、自润滑性、耐磨性和耐油性等优异性能，因此被广泛应用于汽车、电动工具、家具和建筑方面。但由于PA6本身强极性的特点，造成了吸水率高、尺寸稳定性差，尤其是在低温环境下刚性和韧性均不能满足要求，限制了其在低温环境下应用，如铁路器材、汽车和户外常用部件等。为了解决他的低温性能不足，通常向其中添加增韧剂以此提高PA6的抗冲击性能，从而达到增韧目的，但是又造成了拉伸性能的下降，不能满足高强度要求。
[0003]有鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类材料多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，开发一种纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金及其制备方法，通过优化材料组分，不仅在低温条件下达到高韧的要求，同时也能保持较高的拉伸强度，满足低温使用场景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金，采用改性后的纳米蒙托土对PA6改性，同时配合整体组分改进，不仅在低温条件下达到高韧的要求，同时也能保持较高的拉伸强度。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]本专利技术提供的一种纳米蒙托土(OMMT)增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6 82～84份，相容剂7～15份，增韧剂3～7份，聚烯烃3～6份，抗氧剂0.2～0.6份，润滑剂0.5～1.0份和表面改性纳米蒙脱土0.1～1份，其中抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中主抗氧剂和辅抗氧剂的重量比为1:0.5～1:1。
[0007]进一步的，表面改性纳米蒙托土是由硅烷偶联剂改性纳米蒙托土。
[0008]进一步的，硅烷偶联剂是γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)或γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)；其中选择KH550作为硅烷偶联剂，在进行偶联作用时与纳米蒙托土表面上的羟基反应，形成氢键并缩合成
‑
SiO
‑
M共价键，同时，硅烷各分子硅醇又相互形成网状结构的覆盖在粉体表面，使无机粉体有机化，进而增强了材料与树脂之间的粘合强度，提高复合材料的性能；选择KH570作为硅烷偶联剂，未改型的蒙托土表面与水分子作用带有
‑
OH，以化学键或者氢键相结合，极易团聚，经过KH570改性后纳米蒙托土相比改性前团聚体明显减少，这是由于KH570的水解基团与粉体表面羟基发生化学键结合，在粒子表面形成有机吸附层，改性后纳米蒙托土更好分散在有机介质中，有效改善团聚现象。
[0009]进一步的，硅烷偶联剂改性纳米蒙托土的方法如下：将纳米蒙托土和硅烷偶联剂均匀混合于甲苯溶液中，超声分散，加入到70℃乙醇和水溶液中搅拌后，用无水乙醇洗涤数
次，干燥后得到表面改性的无机纳米蒙托土，其中硅烷偶联剂用量为纳米蒙托土的0.1％～1％；通过上述方法改性蒙脱土，硅烷偶联剂作为表面改性剂使用，使纳米蒙托土的亲水表面可以改成疏水表面，可提高与疏水型表面有机树脂的相容性，当烷基硅烷和纳米蒙托土颗粒表面相结合联结时产生的疏水作用，可以使其更容易的分散于PA6基体中。
[0010]进一步的，增韧剂为乙烯
‑
辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)或烯烃嵌段共聚物(OBC)中的任意一种或几种的混合物。
[0011]进一步的，增韧剂还包括乙烯
‑
辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE
‑
g
‑
MAH)，能够与硅烷偶联剂改性纳米蒙托土形成协同作用对PA6进行改性，不仅在低温条件下达到高韧的要求，同时也能保持较高的拉伸强度；由于无机刚性粒子与弹性体粒子混合加入PA6基体中，能够有效的提高体系的冲击强度，同时也能够抑制拉伸强度的下降，改性的纳米蒙托土具有一定的增韧作用，但改善不大，纳米蒙托土粒子在受到冲击作用，诱导基体发生屈服，吸收能量，从而起到一定的增韧作用，当增韧剂添加基体中，诱发产生银纹和剪切带，吸收大量能量。在受到外力作用时，粒子周围产生应力集中，引发大量银纹消耗能量，体系中一定量增韧剂不仅可以PA6基体产生剪切带吸收能量，而且弥补纳米蒙托土粒子脱落的裂纹，起到协同增韧作用。
[0012]进一步的，聚烯烃为聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)，优选为PP。
[0013]进一步的，润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、乙撑双脂肪酸酰胺
‑
BAB型共聚物(TAF)、乙烯
‑
丙烯酸共聚物(540A)或硅酮粉的一种或多种；其中采用TAF可以改善无机矿物(纳米蒙托土)在PA6基体中的分散均匀性，提高了复合材料的流动性，减少机械磨损，进而提高了最终产品的表面光洁程度；采用PETS可以提高产品在高温条件下的加工性能、热稳定性和脱模性；通过改善复合材料的流动性、减少机械磨损，进而提高最终产品的表面光洁程度；采用硅酮粉可以促进结晶，改善表面浮纤，提高冲击强度，减少机械磨损，进而提高了最终产品的表面光洁程度。
[0014]进一步的，主抗氧剂为N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)或四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)；受阻酚类抗氧剂在聚合物中起到给出氢原子和捕捉自由基作用，阻碍聚合物前期氧化程度，具有很好的抗氧化性能，可有效地延长制品的有效期限。
[0015]进一步的，辅抗氧剂为三[2,4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)或双(2,4
‑
二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯(抗氧剂626)；有机物在第一次分解时，会生成活泼的自由基R
·
和氢过氧化物，氢过氧化物就是辅助抗氧剂的作用对象，辅助抗氧剂与氢过氧化物作用，防止自由基的产生，进而阻止更多自由基持续地产生，达到保持有机物的热稳定性和延长有机物的使用寿命。
[0016]主抗氧剂和辅抗氧剂种抗氧剂复配作用：酚类抗氧剂与亚磷酸酯之间复配时存在协同效应。作为主抗氧剂的酚类抗氧剂，组分中都存在着活泼的氢原子(0～H)，这种氢原子比聚合物碳链上的氢原子(包括碳链上双键的氢)活泼，它能被脱离出来与大分子链自由基R
·
或R00
·
结合，生成过氧化氢和稳定的酚氧自由基(ArO
·
)。由于酚氧自由基邻位取代基数目的增加或其分枝的增加，即增大其空间阻碍效应，这样就可以使其受到相邻较大体积基团的保护，提高了酚氧自由基的稳定性。此外，由于酚氧自由基与苯环同处于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金，其特征在于，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6 82～84份，相容剂7～15份，增韧剂5～15份，聚烯烃3～6份，抗氧剂0.2～0.6份，润滑剂0.5～1.0份和表面改性纳米蒙脱土0.1～1份，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂和辅抗氧剂的重量比为1:0.5~1:1。2.根据权利要求1所述的纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金，其特征在于，所述表面改性纳米蒙托土是硅烷偶联剂改性纳米蒙托土。3.根据权利要求2所述的纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金，其特征在于，所述硅烷偶联剂是γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷或γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。4.根据权利要求2或3所述的纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金，其特征在于，硅烷偶联剂改性纳米蒙托土的方法如下：将纳米蒙托土和硅烷偶联剂均匀混合于甲苯溶液中，超声分散，加入到70℃乙醇和水溶液中搅拌后，用无水乙醇洗涤数次，干燥后得到表面改性的无机纳米蒙托土，其中硅烷偶联剂用量为纳米蒙托土的0.1%～1%。5.根据权利要求1所述的纳米蒙托土增强PA6聚烯烃弹性体高韧合金，其特征在于，所述增韧剂为乙烯
‑
辛烯共聚物、三元乙丙橡胶或烯烃嵌段共聚物中的任意一种或几种的混合物。6.根据权利要求1所述的纳米蒙托土增强PA6/聚烯烃弹性体高韧合金，其特征在于，所述聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：陆文文，李庆蛟，
申请(专利权)人：常州威材新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：