【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子材料，更具体地说，它涉及一种高柔韧性聚酰胺材料及其制备方法和注塑工艺。
技术介绍
1、聚酰胺俗称尼龙，是一种常用的高分子材料，可以用作工程塑料，也可以作为纤维使用，具有良好的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性。
2、然而，聚酰胺的分子主链上含有重复的亲水性酰胺基团，结晶度较高，在低温环境下，容易发生脆裂。
技术实现思路
1、为了提高低温环境下聚酰胺的柔韧性，本申请提供一种高柔韧性聚酰胺材料及其制备方法和注塑工艺。
2、第一方面，本申请提供一种高柔韧性聚酰胺材料，采用如下的技术方案：
3、一种高柔韧性聚酰胺材料，包括如下重量份数的原料：
4、聚酰胺 50-80份；
5、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 5-10份；
6、改性纤维 8-20份；
7、所述改性纤维的制备方法为：采用水解的氨基硅烷偶联剂对纤维进行表面处理后，再加入聚酰胺酸和有机溶剂，搅拌混合，过滤，干燥，得到改性纤维。
8、聚酰胺酸是由二酐和二胺在极性溶剂中，通过缩聚生成酸胺结构的线型聚合物。聚酰胺酸可溶可熔，具有可加工性。
9、通过采用上述技术方案，采用硅烷偶联剂对纤维进行表面处理，使得纤维表面接枝有氨基。然后，将接枝有氨基的纤维和聚酰胺酸搅拌混合后，纤维表面的氨基可与聚酰胺中的羧基反应，从而得到表面接枝有聚酰胺链段的改性纤维。由于改性纤维中接枝有极性的聚酰胺链段，与聚酰胺具有良好的相容性。
10、优选的，所述氨基硅烷为单氨基硅烷偶联剂。
11、通过采用上述技术方案，由于单氨基硅烷偶联剂的分子结构中有一个反应活性高的伯胺，因此更容易在纤维表面接枝聚酰胺链段，有利于提高改性纤维在聚酰胺中的分散性和相容性，从而提高聚酰胺材料的柔韧性和强度。同时，相较于双氨基硅烷偶联剂和三氨基硅烷偶联剂，采用单氨基硅烷偶联剂对纤维进行表面处理，最终聚酰胺材料中酰胺键的新增量较少，有利于改善聚酰胺材料吸湿，得到低温柔韧性更好的聚酰胺材料。
12、优选的，所述改性纤维的制备方法中，纤维、氨基硅烷偶联剂、聚酰胺酸的重量比为1:(0.6-0.8):(0.2-0.4)。
13、通过采用上述技术方案，采用氨基硅烷偶联剂对纤维进行表面处理，使得纤维表面具有大量的氨基官能团。通过控制聚酰胺酸的加入量，使得改性纤维表面依然具有未反应的氨基官能团。将改性纤维、聚酰胺和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体等原料混合造粒时，马兰酸酐接枝聚烯烃弹性体中的酸酐与聚酰胺中的胺基发生原位聚合，生成一种既含有聚烯烃弹性体链段，又包含聚酰胺链段的接枝共聚物，增加了马兰酸酐接枝聚烯烃弹性体在聚酰胺中的相容性，有利于提高最终所得聚酰胺材料的柔韧性。同时，马兰酸酐接枝聚烯烃弹性体中的酸酐也可与改性纤维表面的氨基反应，有利于提高马兰酸酐接枝聚烯烃弹性体和改性纤维的相容性，进一步提高最终所得聚酰胺材料的柔韧性和强度。
14、优选的，所述纤维还经过预处理，预处理步骤为：将纤维在ph值为9-10的水溶液中浸泡2-4h，过滤，干燥，得到预处理的纤维。
15、通过采用上述技术方案，将纤维在ph值为9-10的水溶液中进行碱蚀，使得纤维表面具有羟基。在对预处理的纤维进行氨基硅烷偶联剂进行表面处理时，氨基硅烷偶联剂水解并生成的硅醇可与预处理纤维表面的羟基产生化学键连接，有利于提高纤维表面氨基硅烷的接枝效率。
16、优选的，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体为马来酸酐接枝的乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝的乙烯-丙烯-共轭二烯烃三元共聚物和马兰酸酐接枝的聚乙烯中的一种或多种。
17、通过采用上述技术方案，上述种类的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体具有良好的柔韧性，并且与聚酰胺的相容性较好，有利于提高最终所得聚酰胺材料的柔韧性。
18、优选的，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体为马兰酸酐接枝的线性低密度聚乙烯。
19、通过采用上述技术方案，马兰酸酐接枝的线性低密度聚乙烯不仅具有良好的柔韧性，还具有足够的力学强度。因此，采用马兰酸酐接枝的线性低密度聚乙烯对聚酰胺进行增韧，最终所得聚酰胺材料兼具良好的柔韧性和强度。
20、优选的，所述马兰酸酐接枝的线性低密度聚乙烯的密度为0.93g/cm3,熔体流动速率为2.2-6.0g/10min。
21、通过采用上述技术方案，上述物理性能的马兰酸酐接枝的线性低密度聚乙烯，加工性能较高，可提高各原料的相容性，有利于提高聚酰胺材料的强度和韧性。
22、第二方面，本申请提供一种高柔韧性聚酰胺材料的制备方法，采用如下的技术方案：
23、一种高柔韧性聚酰胺材料的制备方法，包括以下步骤：
24、将聚酰胺、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、改性填料和助剂混合后，在温度为250-290℃，转速为100-200r/min的条件下熔融共混挤出，造粒，得到高柔韧性聚酰胺材料。
25、通过采用上述技术方案，将聚酰胺、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、改性填料和助剂混合后，在上述温度下熔融共挤出，依据相似相容原理，改性纤维和聚酰胺相容后分散在聚酰胺中，并且马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和聚酰胺可通过原位聚合提高马来酸酐接枝聚烯烃弹性体在聚酰胺中的相容性，从而提高了最终所得聚酰胺材料的柔韧性和强度。
26、第二方面，本申请提供一种高柔韧性聚酰胺材料的注塑工艺，采用如下的技术方案：
27、一种高柔韧性聚酰胺材料的注塑工艺，包括以下步骤：
28、s1：将高柔韧性聚酰胺材料和润滑剂干燥后，进行熔融塑化，得到熔融塑化后的高柔韧性聚酰胺材料；
29、熔融塑化过程中，前段温度为300±5℃，中段温度为290±5℃，后段温度为285±5℃。
30、s2：将熔融塑化后的高柔韧性聚酰胺材料施压注射进模具内，得到施压注射后的高柔韧性聚酰胺材料；
31、施压注射过程中，注射压力为0.1±0.02mpa，注射时间为10±2s，模具温度为80±10℃。
32、s3：将施压注射后的高柔韧性聚酰胺材料进行保压冷却，得到保压冷却后的高柔韧性聚酰胺材料；
33、保压冷却过程中，进行三段保压，其中，第一段的保压压力为70±0.5mpa，保压时间为1±0.2s；第二段的保压压力为110±0.5mpa，保压时间为8±0.2s；第三段的保压压力为30±0.5mpa，保压时间为0.3±0.2s；冷却时间为20±0.2s。
34、s4：将保压冷却后的高柔韧性聚酰胺材料进行干燥后、启模，得到高柔韧性聚酰胺材料制品。
35、通过采用上述技术方案，将高柔韧性聚酰胺材料按照上述注塑工艺进行加工，高柔韧性聚酰胺材料塑化程度优良，流动性较高，所得制品具有较高的强度、柔韧性和加工稳定性，可应用于制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述氨基硅烷为单氨基硅烷偶联剂。
3.根据权利要求1所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述纤维还经过预处理，预处理步骤为：将纤维在pH值为9-10的水溶液中浸泡2-4h，过滤，干燥，得到预处理的纤维。
4.根据权利要求1所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体为马来酸酐接枝的乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝的乙烯-丙烯-共轭二烯烃三元共聚物和马兰酸酐接枝的聚乙烯中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体为马兰酸酐接枝的线性低密度聚乙烯。
6.根据权利要求5所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述马兰酸酐接枝的线性低密度聚乙烯的密度为0.93g/cm3,熔体流动速率为2.2-6.0g/10min。
7.权利要求1-6任一所述高柔韧性聚酰胺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.权利要
9.根据权利要求8所述的高柔韧性聚酰胺材料的注塑工艺，其特征在于，S1步骤中，前段温度为300℃、中段温度为290℃、后段温度为285℃；S2步骤中，注射压力为0.1MPa，注射时间为10s，模具温度为80℃；S3步骤中，第一段的保压压力为70Mpa，保压时间为1s；第二段的保压压力为110Mpa，保压时间为8s；第三段的保压压力为30Mpa，保压时间为0.3s；冷却时间为20s。
...【技术特征摘要】
1.一种高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述氨基硅烷为单氨基硅烷偶联剂。
3.根据权利要求1所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述纤维还经过预处理，预处理步骤为：将纤维在ph值为9-10的水溶液中浸泡2-4h，过滤，干燥，得到预处理的纤维。
4.根据权利要求1所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体为马来酸酐接枝的乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝的乙烯-丙烯-共轭二烯烃三元共聚物和马兰酸酐接枝的聚乙烯中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的高柔韧性聚酰胺材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体为马兰酸酐接枝的线性低密度聚乙烯。
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵金枚，刘志雄，刘赛洋，
申请(专利权)人：上海肇民新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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