[發(fā)明專利]一種低吸水率生物尼龍材料PA610T及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310257502.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104250377A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊桂生;柯昌月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海杰事杰新材料（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G69/28
• 分類號(hào): C08G69/28;C08G69/26
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料尼龍合成領(lǐng)域，涉及一種低吸水率生物PA610T尼龍材料及其制備方法。

技術(shù)背景

尼龍（聚酰胺）是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的一種熱塑性工程塑料，它具有強(qiáng)韌耐磨、耐沖擊、耐疲勞、耐腐蝕、耐油等優(yōu)異特性，被廣泛應(yīng)用于汽車零配件、電子電器、機(jī)械等行業(yè)，六十年來(lái)，在工程塑料的激烈競(jìng)爭(zhēng)中穩(wěn)步增長(zhǎng)，其需求量迄今一直居于五大工程塑料的首位。

聚酰胺大分子鏈中含有極性的-NH-CO-鍵，容易與水分子形成氫鍵，這就導(dǎo)致PA吸水率較大，制品的尺寸穩(wěn)定性較差，同時(shí)也顯著影響材料的力學(xué)性能，從而大大限制了它的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，通過(guò)纖維增強(qiáng)、礦物填充、不同材料共混是獲得低吸濕性尼龍最有效的方法，歐洲專利07002642.2中，發(fā)明人通過(guò)在PA填充短切纖維，可將尼龍吸水率降低到1%以下，但纖維添加量在30%-50%，在改善吸水性的同時(shí)大大降低了材料的韌性，同時(shí)制品表面粗糙，光澤度較差，限制了使用范圍；中國(guó)專利CN101314674A、CN101787204A、CN102675871A通過(guò)礦物填充、不同材料共混等方法公布了低吸水性尼龍復(fù)合材料的制備方法，雖然很大程度上降低了尼龍的吸水率，但其是通過(guò)后加工改性等物理方法實(shí)現(xiàn)的，沒(méi)有從實(shí)質(zhì)上降低尼龍本身的吸水率，得到僅是一種低吸水率的復(fù)合材料而已。另外，通過(guò)上述三種方法也存在材料多相共存相容性難以處理的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有通過(guò)加工改性降低尼龍吸水性而后續(xù)共混加工多相共存相容性難以解決的缺陷，提供一種本身吸水率較低生物尼龍的合成制備方法。通過(guò)該方法合成制備的尼龍材料，力學(xué)性能優(yōu)異，生產(chǎn)成本較低，合成工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)；制備的低吸水率尼龍吸水率基本小于2%，遠(yuǎn)小于常見(jiàn)一般尼龍的吸水率。同時(shí)由于該尼龍合成的主要原料癸二酸是通過(guò)蓖麻油堿解法而制得的，蓖麻油存在于生物蓖麻的種子里，因此稱之為生物尼龍材料。

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種低吸水率生物尼龍材料，由包含以下重量份的組分制成：

芳香族二元酸?????28-30份，

癸二酸???????????32-34份，

己二胺???????????38-38.5份，

成核劑???????????0.1-0.3份，

催化劑???????????0.0003-0.0005份，

去離子水?????????30-50份。

所述的低吸水率生物尼龍材料其吸水率的取值范圍為1.6%-2%。

所述的芳香族二元酸選自對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、4,4'-聯(lián)苯二甲酸或萘二甲酸，優(yōu)選對(duì)苯二甲酸。

所述成核劑為硫酸鋇、滑石粉、碳酸鈣或二氧化硅，優(yōu)選硫酸鋇。

所述的催化劑為亞磷酸鈉、亞磷酸鎂、亞磷酸鈣、亞磷酸鋅、磷酸鉀、磷酸鎂、磷酸鈣、磷酸鋅、次亞磷酸鉀、次亞磷酸鈉、次亞磷酸鎂、次亞磷酸鈣或次亞磷酸鋅，優(yōu)選次亞磷酸鈉。

一種上述低吸水率生物尼龍材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按照上述配比稱取以下重量份的各組分原料：聚合單體芳香族二元酸28-30份，癸二酸32-34份，己二胺38-38.5份，成核劑0.1-0.3份，催化劑0.0003-0.0005份，混合均勻，然后將其加入到裝有攪拌裝置的高壓聚合反應(yīng)釜中，稱取30-50份含量的去離子水于反應(yīng)釜中，用惰性氣體置換預(yù)留在反應(yīng)釜內(nèi)的空氣三次，并且預(yù)留0.02-0.05MPa惰性氣體作為保護(hù)氣；

（2）通過(guò)循環(huán)導(dǎo)熱油對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱升溫，溫度升至120-300℃，壓力升至1.5-3.0MPa，其中當(dāng)反應(yīng)釜溫度為90-130℃時(shí)對(duì)釜內(nèi)進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為1.0-2.0小時(shí)，壓力為2.25-3.0MPa時(shí)，通過(guò)釋放體系反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行保壓，恒壓時(shí)間為0.5-1.5小時(shí)，之后對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行卸壓，等到反應(yīng)釜內(nèi)的壓力卸至常壓時(shí)，在卸壓過(guò)程中繼續(xù)加熱升溫，但控制溫度不超過(guò)300℃。出料冷卻切粒，得到具有低吸水率生物尼龍料。

步驟（1）中所述的惰性氣體為氮?dú)狻⒍趸肌鍤饣蚝庵械囊环N，優(yōu)選氮?dú)狻?!-- SIPO -->

步驟（2）中所述的升溫速率為10-15℃/min。

所述的步驟（2）中升壓時(shí)間為25-45分鐘；升壓時(shí)間是指保溫結(jié)束升溫直至保壓階段的階段。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：