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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料,具体涉及一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚酰胺56(俗称尼龙56,简称pa56),是由生物基戊二胺和石油基己二酸合成的一种新型生物基聚酰胺,具有优良的自熄性、流动性和耐磨性。但是因pa56的冲击强度较差使其无法广泛应用。对此,现有技术中常规使用的改进方法是通过采用多种热塑性弹性体或者改性热塑性弹性体与pa56进行共混改性以提高其冲击强度,例如通过添加乙烯-辛烯共聚物(poe)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(poe-g-mah)等与pa56进行共混改性,但热塑性弹性体或者改性热塑性弹性体的引入会显著降低pa56的拉伸强度和拉伸模量,从而使得现有技术中常规使用的pa56无法兼具良好的刚性(拉伸强度和拉伸模量)和韧性(冲击强度)。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有技术中生物基聚酰胺56无法兼具良好的刚性和韧性的技术问题;提出了一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料及其制备方法,以实现生物基聚酰胺56能够同时兼具良好的刚性和韧性的技术效果。
2、本专利技术为达到上述目的,采用如下技术方案:
3、一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,以质量百分比计,其原料包括如下组分:
4、
5、其中,所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。
6、进一步的,所述pa56树脂的密度为1.12-1.16g/cm3,相对粘度为2.4-3.2。
7、进一
8、进一步的,所述pp树脂与所述增韧剂的质量比值为1∶(1.2-1.4)。
9、进一步的,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
10、进一步的,所述受阻酚类抗氧剂与所述亚磷酸酯类抗氧剂的质量比值为1∶1;所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1098;所述的亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
11、进一步的,所述润滑剂为硅酮母粒、蒙旦蜡中的一种或者两种按照任意配比组成的混合物。
12、进一步的,所述硅酮母粒中超高分子量硅氧烷的含量高于50%,剩下载体树脂为ldpe、lldpe、pa6或pa56中的任意一种。
13、进一步的,所述蒙旦蜡为op蜡与e蜡的混合物;所述op蜡与e蜡的质量比值为2∶1。
14、一种上述基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料的制备方法,包括如下步骤:
15、(1)称取干燥后的pa56树脂、pp树脂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂后放入在混料机中预先混合均匀,制得预混料;
16、(2)将步骤(1)制得的预混料倒入双螺杆挤出机的加料斗中,经双螺杆挤出机熔融挤出后切粒干燥,即可制成基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料;其中,所述双螺杆挤出机的各区加工温度为240℃-280℃,所述双螺杆挤出机的机头温度为240℃±5℃,所述双螺杆挤出机的真空度≤-0.07mpa。
17、本专利技术的有益效果是:
18、本申请通过采用pp树脂与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物(poe-g-gma)复配对pa56进行改性能够使得改性后的pa56材料兼具良好刚性和韧性。具体为,具有高强度、高模量特性的pp树脂与具有高韧性、高反应活性的poe-g-gma熔融混合后形成了以pp树脂为核心,以poe-g-gma为壳体的核壳橡胶,此时兼具高强度、高模量、高韧性以及高反应活性的核壳橡胶再与pa56发生反应以对其进行改性,最终使得改性后的pa56在具备良好拉伸强度和拉伸模量的情况下可以显著的提高冲击强度。
19、同时,本申请在制备过程中可将pp树脂、poe-g-gma以及pa56树脂等共同放入双螺杆挤出机中而无需优先单独制备核壳橡胶使得整个制备过程十分简单,且生产操作方便,易于实现工业化。其中,在双螺杆挤出机熔融挤出的过程中形成了pa56/pp/poe-g-gma三元复合体系,而在多元混合体系中,分散相颗粒形态形成的驱动力是聚合物与聚合物两相界面自由能的降低,界面张力越小,聚合物两相间的键合能力越强。在本申请上述三元复合体系中,pp与poe-g-gma的界面张力显著低于pa56与pp的界面张力。相反,pp与poe-g-gma的键合能力显著大于pa56与pp。由于pa56、poe-g-gma和pp之间界面张力和扩散系数的差异,在pa56基体中形成了pp硬核、poe软核的核壳结构形貌,即poe-g-gma将pp封装在pa56基体中,形成核壳结构。因此,由pp核和poe-g-gma壳组成的核壳橡胶倾向于分散在pa56基体中。同时由于poe-g-gma的活性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)中的环氧基团可以与pa56中的端胺基、端羧基发生化学反应,可以有效提升与pa56的相容性,使得pp核和poe-g-gma壳组成的核壳橡胶与pa56之间具有良好的相容性,从而充分发挥pp树脂和poe-g-gma的增强、增韧的作用。
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1.一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:以质量百分比计,其原料包括如下组分:
2.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述PA56树脂的密度为1.12-1.16g/cm3,相对粘度为2.4-3.2。
3.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述PP树脂为均聚PP、共聚PP中的一种或者两种按照任意配比组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述PP树脂与所述增韧剂的质量比值为1∶(1.2-1.4)。
5.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述受阻酚类抗氧剂与所述亚磷酸酯类抗氧剂的质量比值为1∶1;所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1098;所述的亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
7.根据权利要求1所述的
8.根据权利要求7所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述硅酮母粒中超高分子量硅氧烷的含量高于50%,剩下载体树脂为LDPE、LLDPE、PA6或PA56中的任意一种。
9.根据权利要求7所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述蒙旦蜡为OP蜡与E蜡的混合物;所述OP蜡与E蜡的质量比值为2∶1。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:以质量百分比计,其原料包括如下组分:
2.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述pa56树脂的密度为1.12-1.16g/cm3,相对粘度为2.4-3.2。
3.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述pp树脂为均聚pp、共聚pp中的一种或者两种按照任意配比组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述pp树脂与所述增韧剂的质量比值为1∶(1.2-1.4)。
5.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料,其特征在于:所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种基于核壳结构的刚韧平衡聚酰胺56材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢圣楼,周勇,朱江,郑海林,吕红梅,王晨珂,肖寅泽,
申请(专利权)人:南京聚隆科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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