[發明專利]一種自增強增韌聚酰胺材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010134660.4
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN113336980B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 董俠;李璇;趙瑩;劉學新;王篤金
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08L77/06;C08K7/14;C08K3/04;C08K3/34
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 李達寬

本發明公開了一種自增強增韌聚酰胺材料及其制備方法，所述聚酰胺材料內部存在交聯凝膠網絡結構，所述交聯凝膠網絡是由聚酰胺原料經熱處理后形成的；所述聚酰胺原料包括分子主鏈含有酰胺基團重復單元的高聚物，包括單體為ω?氨基酸的聚酰胺以及由雙官能度單體縮聚而成的聚酰胺。本發明的技術方案通過熱處理的方式對聚酰胺原料進行處理，使其內部產生可增強增韌材料的交聯凝膠結構，并提高材料的耐熱性。所提供的制備方法流程簡單，對環境友好，適合推廣使用。

技術領域

本發明屬于聚酰胺材料技術領域，具體地說，涉及一種自增強增韌聚酰胺材料及其制備方法。

背景技術

聚酰胺，俗稱尼龍，是分子主鏈上的重復單元中含有酰胺基團(–CONH–)的一類高聚物的總稱。聚酰胺既可以通過內酰胺開環聚合制得，也可以通過二元胺與二元酸縮合聚合反應得到。聚酰胺材料因其優良的性能和廣泛的應用性，發展十分迅速，到目前為止，聚酰胺已經成為五大工程塑料中用量最大的品種。無論是在聚酰胺的基礎研究方面還是其應用開發領域，聚酰胺材料在高分子材料的大家族中一直占有重要的位置。

聚合物的增韌、增強一直是聚合物研究的熱門領域。通過對聚酰胺材料進行增韌增強可以獲得一系列具有更加優異性能的聚酰胺，使其應用領域不斷拓展，同時相較于合成新型高性能的聚合物來說，對傳統材料進行增韌增強是一種相對低成本且直接的辦法。對聚酰胺增韌增強的方法主要有以下三種：

1、在聚酰胺中加入小分子物質通過物理機械的方法對聚酰胺增韌增強。公開號為CN106221204的中國專利公開了一種玻纖增強聚酰胺的制備方法，通過設計獨特的配方設計以及使用兩步法擠出工藝制備出了低熔點、具有剛韌平衡性、尺寸穩定性好的玻纖增強聚酰胺共混物，可廣泛應用于具有較高剛韌平衡性、耐磨性和尺寸穩定性要求的汽車、工程結構件以及電子電器產品等領域。公開號為CN105829431的中國專利公開了一種長纖維增強的聚酰胺模塑材料，具有良好的機械性能，如抗拉強度、沖擊性能和低翹曲，其效果明顯優于現有技術中短纖維增強聚酰胺模塑材料。公開號為CN106751799的中國專利公開了一種玄武巖纖維增強聚酰胺復合材料及其制備方法，先利用改性劑對玄武巖纖維進行表面改性處理，從而增加玄武巖纖維與聚酰胺材料的相容性，再將經改性處理的玄武巖纖維與聚酰胺材料復合得到性能優異的玄武巖纖維增強聚酰胺復合材料。

2、將不同的聚合物與聚酰胺共混從而對聚酰胺增韌增強。公開號為CN101235196的中國專利公開了一種聚酰胺用的增韌劑及其增韌的聚酰胺，所述的增韌劑通過以下方法制備：將經預輻照或加有過氧化物的聚烯烴與官能化的低分子聚丁二烯混合，放入擠出機中進行聚烯烴的接枝反應，得到改性的聚烯烴增韌劑，再將其經擠出共混分散在聚酰胺中，增韌劑形成的核殼結構可以保持聚酰胺體系的剛韌平衡，同時增韌劑中的官能團可以與聚酰胺形成良好的界面結合。公開號為CN100378170的中國專利公開了一種抗沖擊的增強聚酰胺，使用一種嵌段共聚物作為增韌劑，由其比率高于60％的間同立構聚甲基丙烯酸甲酯構成的嵌段。公開號為CN1480489的中國專利公開了一種由聚酰胺和混合橡膠組分經共混得到的增韌聚酰胺共混物的制備方法，該增韌聚酰胺組合物所含橡膠相的形態和粒徑分布可通過改變所混入的具有交聯結構的粉末橡膠的粒徑及選擇適當的未硫化橡膠或熱塑性彈性體來進行控制，具有良好韌性和加工性能，并同時保持有較好的強度和剛性。

3、利用化學方法與聚酰胺共聚從而對聚酰胺增韌增強。公開號為CN105566639的中國專利公開了一種聚酰胺1012系熱塑性彈性體材料及其制備方法，是以長碳鏈聚酰胺1012嵌段作為硬段、以聚醚軟段和或聚酯二醇嵌段作為軟段通過本體熔融縮聚制備的嵌段共聚物，其聚酰胺1012系熱塑性彈性體基于長碳鏈聚酰胺1012，成本較低性價比高，兼具有長碳鏈聚酰胺以及聚醚和或聚酯材料的優點，在高檔運動鞋的鞋底、減震材料和隔音材料等領域具有廣泛的應用潛力。