[發明專利]一種低吸水率高尺寸穩定性PA/PE共混合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202010344927.2
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111548622B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 徐祿波;吳劍波;王旭;范方虹;文正健;徐曄;蔣祥鴛
• 申請（專利權）人: 寧波堅鋒新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L23/06;C08L51/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/22;C08K5/353;C08K5/1539;C08K5/20;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/527
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 王玲華

本發明的PA/PE共混合金，包括以下重量份數的組分：所述制備方法包括以下步驟：將脂肪族聚酰胺、聚乙烯、相容劑、表面改性納米Al₂O₃、噁唑啉基擴鏈劑、均苯四甲酸二酐、抗氧劑、潤滑劑攪拌混勻后，加入螺桿擠出機中進行熔融共混，造粒得共混合金粒料。由該PA/PE合金制備的材料具有較低的吸水率和良好的尺寸穩定性，可大大拓展PA的應用領域。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種低吸水率高尺寸穩定性PA/PE共混合金及其制備方法。

背景技術

聚酰胺(尼龍，PA)是一種分子鏈中含有酰胺鍵的高分子聚合物，根據分子結構的不同可以分為PA6，PA66，PA46，PA11，PA1010等。其中產量最大、用途最廣的是PA6。PA6具有力學強度高、韌性好、耐磨性好、耐油、耐化學藥品性和自潤滑性，易于加工等優點，被廣泛應用于汽車零部件、機械部件、電子電器、工程配件、日用品及包裝薄膜等領域。然而，PA6吸水率高，尺寸穩定性差，缺口沖擊強度較低。為了保證尼龍制件在后期使用時尺寸不至于變化太大，尼龍制件廠往往需要對尼龍制品進行“調濕”處理，在尼龍毛坯制品內部引入水分，提前讓其吸水膨脹，然后再進行精加工獲得特定尺寸的尼龍制品。這樣，后續尼龍制品在使用的過程中就不會因暴露在自然環境中再次大量吸水而導致尺寸膨脹。然而，尼龍暴露在自然環境中時，不但會吸水，也會析出水分。如果尼龍制品所處的自然環境十分干燥，尼龍制品會大量析出水分，進而導致尺寸收縮，同樣影響尼龍制品的尺寸穩定性。尼龍制品的尺寸會隨著吸水率的增加或而減少而不斷變化，這對尺寸精度要求較高的產品是不可接受的。因此，必須要開發一種低吸水率、高尺寸穩定性的尼龍。

在尼龍中添玻璃纖維，可以在一定程度上改善其尺寸穩定性。如中國專利CN103436008A采用間苯二酰胺類小分子作為界面改性劑提高PA與玻纖的相容性，得到了玻纖含量55％的尼龍復合材料，有效的增加了產品的尺寸穩定性，提高了材料機械性能的濕態保持率。然而，高玻纖含量往往會帶來浮纖、機械強度下降等問題。在實際應用過程中，玻纖含量往往小于50％，對降低PA復合材料吸水率、提高材料尺寸穩定性效果并不明顯。因此PA中往往會在添加玻纖的同時添加多種聚合物或填料，來進一步改善材料的吸水性和尺寸穩定性。如中國專利CN105504798A通過納米層狀硅酸鹽填料與玻璃纖維協同增強，層狀的納米硅酸鹽填料可以有效阻隔水分在PA內部的擴散，不僅保持了玻璃纖維增強尼龍復合材料的優點，還進一步提高了復合材料的強度和韌性，克服了高玻璃纖維含量增強導致的材料尺寸穩定性差、表面較差等缺點。中國專利CN106700535A則同時在PA66中引入玻璃纖維和吸水率低的半芳香尼龍，得到了具有較低吸水性和良好尺寸穩定性的符合材料。然而，納米層狀硅酸鹽在PA中難以均勻分散，團聚的納米填料容易形成缺陷影響PA的機械性能，半芳香尼龍則價格昂貴，限制了產品的應用。為了克服上述不足，有必要在PA中添加新型組分來改善PA的吸水性和尺寸穩定性。

聚乙烯(PE)是一種由乙烯單體聚合而成的結晶性聚合物，吸水率小，具有優良的耐低溫性能和耐溶劑性能，被廣泛用來制造薄膜、包裝材料、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等。在PA中引入PE，可以有效降低PA的吸水性。然而，PE與PA不相容，PE與PA的相界面間的相互作用力比較差，導致PE分散相成為材料內部缺陷，嚴重影響材料的機械性能。因此，需要在PA/PE中添加增容劑來提高PA與PE的相容性。