[發明專利]一種尼龍增韌劑、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201610183903.7
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105693890B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 蔣波;蔡飛鵬;楊改;王波
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: C08F8/00
• 分類號: C08F8/00;C08F110/02;C08L77/02;C08L77/06;C08L23/06;C08K5/134
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙妍

技術領域

本發明涉及一種增韌尼龍的制備方法，具體涉及一種結合低溫等離子體制備尼龍增韌劑及其制備方法。

背景技術

尼龍是一種用途最廣、種類最多的工程塑料，該材料具有良好的力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學溶劑性、自潤滑性和一定的阻燃性，同時該材料加工性能優良，可一體化成型復雜的結構部件，被廣泛用于汽車、電子電器、機械、軌道交通、體育器械等領域。但是吸水性強、低溫沖擊性能差的缺點限制了尼龍材料的應用范圍。

將聚烯烴或者聚烯烴彈性體與尼龍混合，可以顯著改善該材料吸水性強、低溫沖擊性能差的缺點。由于聚烯烴類材料的非極性，很難與極性的尼龍材料混合均勻，采用極性化合物對聚烯烴進行接枝改性，然后通過反應擠出工藝、原位增容的方法將聚烯烴均勻分散到尼龍材料中，成為制備增韌尼龍最常用的方法。均勻分散的聚烯烴或者聚烯烴彈性體可以有效吸收基體材料受到的沖擊能量，分散的聚烯烴粒子還可以有效阻止裂紋的產生，因此顯著提高了尼龍材料在低溫下的沖擊強度，非極性聚烯烴的加入也可以明顯降低材料的吸水性。

一種衣康酸接枝乙烯-α-辛烯共聚物及其制備方法(CN 101781389A)公開了一種衣康酸接枝乙烯-α-辛烯共聚物及其制備方法，將乙烯-α-辛烯共聚物、過氧化物引發劑、衣康酸極性單體在高速混合機內混合均勻，然后在擠出機中160～200℃、螺桿轉速100～400轉/分鐘下進行反應擠出，得到衣康酸接枝乙烯-α-辛烯共聚物，該共聚物接枝效率在0.8～1.0％之間。

衣康酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物顆粒料的制備方法(CN 102766239A)公開了一種衣康酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物顆粒料的制備方法，將乙烯-辛烯嵌段共聚物、過氧化物引發劑過氧化二苯甲酰、衣康酸極性單體、抗氧劑攪拌混合均勻，然后通過雙螺桿擠出機在150～170℃下反應擠出得到衣康酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物，共聚物接枝效率為1.35％～1.65％。

一種改性劑及其制備方法與應用(CN 101831131B)公開了一種衣康酸接枝聚烯烴彈性體共聚物，將聚烯烴彈性體、過氧化物引發劑過氧化二異丙苯、衣康酸極性單體、聚乙烯蠟在密煉機中混合均勻，然后在擠出機中反應擠出，制備成所述共聚物。

一種超韌尼龍合金及其制備方法(CN 101781455A)公開了一種超韌尼龍合金的制備方法，將尼龍、衣康酸接枝乙烯-α-辛烯共聚物、抗氧劑、潤滑劑放入高速混合機中混合，然后將混合物放入雙螺桿擠出機中，擠出溫度250～280℃，主螺桿轉速200～400轉/分鐘，經過牽引、冷卻、切粒，得到聚烯烴增韌的尼龍混合物。

一種增韌聚酰胺組合物及其制備方法(CN 1480489A)公開了一種增韌聚酰胺的制備方法，首先在過氧化物引發劑的作用下，在擠出機中采用極性單體接枝聚烯烴彈性體，然后將該接枝物與尼龍6混合均勻，在擠出機中進行造粒擠出，得到具有良好韌性和加工性能的組合物。

一種超韌尼龍及其制備方法(CN 1445278A)公開了一種超韌尼龍的制備方法，將馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物與尼龍6混合均勻，同時采用動態硫化的方式在擠出機中進行擠出，得到具有良好加工性能的超韌尼龍。

增韌尼龍材料及其生產工藝(CN 90106778.4A)公開了一種增韌尼龍的制備方法，首先在過氧化二異丙苯引發劑的作用下，在擠出機中采用順丁烯二酸酐接枝三元乙丙橡膠，得到接枝改性的聚烯烴，然后將該接枝物與尼龍66混合均勻，在擠出機中進行造粒擠出，得到的材料具有良好絕緣性、耐熱和耐寒性能，用作鋼軌絕緣接頭時可以在-40℃～70℃范圍內使用。

從上述專利中可以看到，作為增韌尼龍重要組分的增韌劑，都采用過氧化物作為引發劑，在擠出機中通過極性單體的接枝反應制備，但是過氧化物引發劑除了會引發極性單體接枝聚烯烴的主反應外，還會造成眾多副反應的發生(如聚乙烯的交聯或者聚丙烯的降解副反應)，這顯著降低了極性單體接枝聚烯烴的效率，而且聚烯烴材料熔融指數發生變化后，會影響后續與尼龍混合時的加工性能。當使用這種接枝聚烯烴與尼龍進行反應擠出制備增韌尼龍時，不僅會對擠出工藝產生不良影響；而且由于聚烯烴接枝率低，需要加入大量聚烯烴才能滿足材料韌性需求，這會顯著降低尼龍材料的力學性能。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種尼龍增韌劑、制備方法及應用，增加了極性單體接枝聚烯烴的效率，將其添加入尼龍中也增加了尼龍的力學性能。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：