[發明專利]熱塑性尼龍組合物及其合金和制備方法

在審

• 申請號: 201410353955.5
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN105295359A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 白瑜;胡圳;王榮偉;王堅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L55/02;C08L35/06
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技術領域

本發明涉及一種熱塑性尼龍組合物及其合金和制備方法。

背景技術

尼龍(PA，即聚酰胺樹脂)具有較高的斷裂延伸率和斷裂能等優異的力學性能以及優良的耐化學性、耐磨性，廣泛用于電子設備、汽車部件和體育用品等領域。然而，PA抗裂紋擴展能力差，即缺口敏感性高，模塑、擠出部件會發生脆性斷裂。PA這種發生脆性斷裂而不是韌性斷裂的趨勢在很大程度上限制了其終端應用。

PA與其它高分子材料(如馬來酸酐接枝乙丙橡膠等彈性體)共混可制得更易模塑、抗沖擊性能更好的合金產品。彈性體的顆粒尺寸以及與尼龍的相容性非常重要。通常，馬來酸酐接枝乙丙橡膠這類彈性體的形態及與尼龍的相容性不能獨立控制。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是一類乳液聚合工藝生產的核殼結構增韌改性劑，其尺寸和結構可獨立控制。然而，PA和苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)這樣的接枝聚合物相容性差，在PA基體中難以均勻分散，注塑或擠出時易發生相分離形成各自的相區，導致性能提高有限。

為了避免相分離，改善合金組分之間的相容性，通常在PA/ABS合金中加入相容劑，如含有馬來酸酐的高分子化合物、含環氧基團的高分子化合物。

D.R.Pau1等[MajumdarB，KeskkulaH，PaulDR.Polymer1994，35(15):3164-3172]采用苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)(25％順酣)作為增容劑研制PA6/ABS(60/40)合金。結果表明合金的懸臂梁缺口沖擊強度對SMA用量極為敏感。當加入1.6重量％SMA時該合金沖擊強度出現最大值。

美國專利US4713415公開了橡膠改性尼龍的方法，但其Izod沖擊強度達到851J/m時，合金中相容劑SMAN用量不低于5份。且其所用SMAN的馬來酸酐含量較低，重量百分含量不超過2％。其后續專利US4777211在上述合金基礎上添加了含酸的丙烯酸酯類橡膠，沖擊強度可達1160J/m，然而其拉伸屈服強度不超過43MPa。

US4987185公開了抗沖尼龍合金的組成，其相容劑采用丁酮溶液法合成，馬來酸酐含量小于1％，Izod沖擊強度最高約900J/m，然而只有相容劑中含有成本較高的N-苯基馬來酰亞胺時，沖擊性能和拉伸性能均較好。這不利于市場應用。

歐洲專利EP0785234A1也采用丁酮溶液法合成的SMAN為增容劑制備尼龍合金，沖擊強度可達84.5kJ/m²。然而其所用SMAN中馬來酸酐含量都較低(重量百分數<2％)，尼龍重量百分含量不低于20％，取得較好增韌效果時增容劑用量以重量份數計不低于4份，這不利于合金沖擊和拉伸性能的提升、平衡。

綜上所述，上述文獻并未提供一種利用較少的SAM和ABS制備拉伸、彎曲性能較好的高抗沖熱塑性組合物的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中存在的高抗沖尼龍拉伸、彎曲性能偏低的問題，提供一種熱塑性尼龍組合物。該熱塑性組合物具有沖擊強度超高，拉伸、彎曲性能、加工性能好的優點。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種由解決技術問題之一的熱塑性尼龍組合物制得的尼龍合金。

本發明所要解決的技術問題之三是提供一種尼龍合金的制備方法。

為解決上述問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種熱塑性尼龍組合物，以重量份數計包括以下組分：

1)50～90份尼龍6；

2)10～30份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中以重量百分數計橡膠含量30～90％；

3)1～5份苯乙烯系共聚物樹脂，其中苯乙烯系共聚物以重量百分數計苯乙烯含量50～90％，馬來酸酐含量2～20％，丙烯腈含量1～30％。

上述技術方案中，所述尼龍6以組合物重量份數計優選范圍為60～85份，分子量優選為(1～3)×10⁴g/mol。

上述技術方案中，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，以組合物重量份數計，優選為10～30且小于30份，更優選范圍為15～29份，以重量百分數計，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中橡膠含量優選為40～85％，橡膠粒子的粒徑范圍優選為0.06～1.0μm。

上述技術方案中，所述橡膠由聚丁二烯或丁二烯與苯乙烯的共聚物組成，接枝物單體優選自苯乙烯、丙烯腈中的至少一種。