專利名稱：一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子復(fù)合材料，尤其涉及一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍 6復(fù)合的方法。
背景技術(shù)：
澆鑄尼龍6具有聚合溫度低、工藝流程簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短、分子量大(可 達(dá)10萬)，力學(xué)性能高于普通尼龍、耐磨耗、自潤(rùn)滑、減震消音、耐油脂等 優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械零件、紡織、石油化工、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但如 此同時(shí)尼龍6存在著吸水率高、熱變形溫度低等缺點(diǎn)。因而，隨著尼龍的應(yīng)用 范圍的進(jìn)一步擴(kuò)展，對(duì)其性能提出了越來越高的要求，特別是對(duì)其熱穩(wěn)定性提 出了更高的要求。
聚芳醚砜醚酮酮類樹脂是一類性能優(yōu)異的耐高溫特種工程塑料，由苯撐環(huán) 通過氧橋和羰基連接而成的全芳香族聚合物，其結(jié)構(gòu)特性賦予該類樹脂高的耐 熱等級(jí)、優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、抗蠕變、耐疲勞、耐輻射等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因此 在宇航、電子、信息、能源、醫(yī)療器械等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。聚芳醚砜醚 酮酮類樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可在190~220°C，而其主鏈中的強(qiáng)極性砜基為聚 芳醚砜醚酮酮類樹脂溶解于己內(nèi)酰胺中提供了可能性。
由于聚芳醚砜醚酮酮類樹脂是剛性大分子，通過溶液共混改性方法得到的 復(fù)合物，由于兩者相容性的差別，容易發(fā)生相分離，從而致使熱塑性工程塑料 的性能不僅沒有得到改善，反而變差。而采取原位法制備的聚芳醚砜醚酮酮類 /尼龍6復(fù)合材料具有很好的相容性，耐高溫的聚芳醚砜醚酮酮樹脂的原位加入 對(duì)于提高尼龍6的耐溫性是具備很大的潛力的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種加工性能優(yōu)良、沖擊強(qiáng)度高、無鹵阻燃對(duì)環(huán)境友好的聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合
的方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法，其特征在于，該方法包括以 下步驟
(1 )將己內(nèi)酰胺、催化劑、聚芳醚砜醚酮酮類樹脂依次加入單口瓶中加 熱至80 100。C,真空脫水，真空度為10" 10—3pa，后加熱到120 160°C，繼 續(xù)真空脫水，直至聚芳醚砜醚酮酮類樹脂于己內(nèi)酰胺中溶解成均相溶液，其中 催化劑與己內(nèi)酰胺單體的重量比為0.3 3:100，聚芳醚砜醚酮酮類樹脂與己內(nèi) 酰胺的重量比為0.1 10:100;
(2)按照活化劑與己內(nèi)酰胺單體的重量比為0.3 3:100加入活化劑，充 分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅谷?8(TC預(yù)熱的磨具內(nèi)，保持該溫度30min,冷卻后，即得 聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料。
所述的聚芳醚砜醚酮酮類樹脂的結(jié)構(gòu)式如下所示-
其中，Ar可為"V^或 W ; Rp R2， R3可為-H、 -Cl、 -CH3。
所述的聚芳醚砜醚酮酮類樹脂為聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK)、鄰位甲基聚芳 醚砜醚酮酮(o-MePESEKK)、間位甲基聚芳醚砜醚酮酮(m-MePESEKK)、雙鄰 位甲基聚芳醚酮(o-Me2PESEKK)，鄰位氯聚芳醚砜醚酮酮中的一種或多種的混 合體。
所述的催化劑為金屬鋰、金屬鈉、金屬鉀、氫化鋰、氫化鈉、氫化鉀、氫 氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、各類有機(jī)金屬化合物中的一種或幾種。
所述的活化劑為酰氯、馬來酸酐、異氰酸酯、二氧化碳、乙酰基己內(nèi)酰胺、 碳酸酯、羧酸酯中的一種或幾種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料，聚芳 醚砜醚酮酮類樹脂與尼龍6有較好的相容性，復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱 穩(wěn)定性均有所提高。采取上述方案制備的聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料的 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高20 50°C，熱分解5%的溫度提高4 15°C。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1:
本發(fā)明涉及的原位法制備聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料的方法，通過 如下步驟實(shí)現(xiàn)
第一步，稱取200g己內(nèi)酰胺、2g聚芳醚砜醚酮酮樹脂、0.6g氫氧化鈉于 反應(yīng)器中加熱至140°C，真空除水30min,真空度為10" 10^Pa，待聚芳醚砜醚 酮酮樹脂完全溶解成均相溶液后，解除真空。
第二步，加入1.5g活化劑2,6-甲苯二異氰酸酯，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑螅谷?180'C預(yù)熱的模具中，保持該溫度30min，冷卻后得到聚芳醚砜醚酮酮/尼龍6 復(fù)合材料。
通過本實(shí)施例方法得到的聚芳醚砜醚酮酮經(jīng)SEM、 DSC、 TGA分析表征 后可知，聚芳醚砜醚酮酮于尼龍6有較好的相容性，且其耐熱性較之純尼龍6 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高23t:，熱分解5 %的溫度提高了 8°C。提供數(shù)字或圖片來 支持
實(shí)施例2
第一步，稱取200g己內(nèi)酰胺、lOg聚芳醚砜醚酮酮樹脂、0.6g氫氧化鈉于 反應(yīng)器中加熱至140°C，真空除水30min，真空度為10" l(^Pa，待聚芳醚砜醚 酮酮樹脂完全溶解成均相溶液后，解除真空。
第二步，加入1.5g活化劑2,6-甲苯二異氰酸酯，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑螅谷?18(TC預(yù)熱的模具中，保持該溫度30min，冷卻后得到聚芳醚砜醚酮酮/尼龍6 復(fù)合材料。
通過本實(shí)施例方法得到的聚芳醚砜醚酮酮經(jīng)SEM、 DSC、 TGA分析表征 后可知，聚芳醚砜醚酮酮于尼龍6有較好的相容性，且其耐熱性較之純尼龍6 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高24。C，熱分解5 %的溫度提高了 l(TC。(同上)
實(shí)施例3
第一步，稱取200g己內(nèi)酰胺、lOg雙鄰位甲基聚芳醚砜醚酮酮樹脂、0.6g 氫氧化鈉于反應(yīng)器中加熱至140°C，真空除水30min，真空度為10" 10,a，待雙鄰位甲基聚芳醚砜醚酮酮樹脂完全溶解成均相溶液后，解除真空。
第二步，加入1.5g活化劑2,6-甲苯二異氰酸酯，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑?，倒?18(TC預(yù)熱的模具中，保持該溫度30min，冷卻后得到雙鄰位甲基聚芳醚砜醚酮 酮/尼龍6復(fù)合材料。
通過本實(shí)施例方法得到的雙鄰位甲基聚芳醚砜醚酮酮經(jīng)SEM、 DSC、 TGA 分析表征后可知，雙鄰位甲基聚芳醚砜醚酮酮于尼龍6有較好的相容性，且其 耐熱性較之純尼龍6玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高30°C ，熱分解5 %的溫度提高了 4°C 。 (同上)
實(shí)施例4
一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法，包括以下步驟-(1 )將己內(nèi)酰胺、氫化鈉、鄰位甲基聚芳醚砜醚酮酮(o-MePESEKK)依 次加入單口瓶中加熱至80°C，真空脫水，真空度為10"Pa，后加熱到120'C， 繼續(xù)真空脫水，直至聚芳醚砜醚酮酮類樹脂于己內(nèi)酰胺中溶解成均相溶液，其 中催化劑與己內(nèi)酰胺單體的重量比為0.3:100，聚芳醚砜醚酮酮類樹脂與己內(nèi)酰 胺的重量比為0.1:100;
(2)按照馬來酸酐與己內(nèi)酰胺單體的重量比為0.3:100加入馬來酸酐， 充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，倒?8(TC預(yù)熱的磨具內(nèi)，保持該溫度30min，冷卻后，即 得聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料。
所述的聚芳醚砜醚酮酮類樹脂的結(jié)構(gòu)式如下所示
其中，Ar可為^^"或 ^ ; Rp R2， Rs可為-H、 -Cl、 -CH3。
采取上述方案制備的聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度提高2(TC，熱分解5。/。的溫度提高4。C。 實(shí)施例5
一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法，包括以下步驟 (1 )將己內(nèi)酰胺、氫氧化鉀、間位甲基聚芳醚砜醚酮酮(m-MePESEKK) 依次加入單口瓶中加熱至IO(TC，真空脫水，真空度為l(T3Pa，后加熱到160 °C，繼續(xù)真空脫水，直至聚芳醚砜醚酮酮類樹脂于己內(nèi)酰胺中溶解成均相溶液，其中催化劑與己內(nèi)酰胺單體的重量比為3:100，聚芳醚砜醚酮酮類樹脂與己內(nèi) 酰胺的重量比為10:100;
(2 )按照異氰酸酯與己內(nèi)酰胺單體的重量比為3:100加入異氰酸酯，充 分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，倒?8(TC預(yù)熱的磨具內(nèi)，保持該溫度30min，冷卻后，即得 聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料。
采取上述方案制備的聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度提高5(TC，熱分解5%的溫度提高15°C。
權(quán)利要求
1. 一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將己內(nèi)酰胺、催化劑、聚芳醚砜醚酮酮類樹脂依次加入單口瓶中加熱至80～100℃，真空脫水，真空度為10-1～10-3Pa，后加熱到120～160℃，繼續(xù)真空脫水，直至聚芳醚砜醚酮酮類樹脂于己內(nèi)酰胺中溶解成均相溶液，其中催化劑與己內(nèi)酰胺單體的重量比為0.3～3:100，聚芳醚砜醚酮酮類樹脂與己內(nèi)酰胺的重量比為0.1～10:100；(2)按照活化劑與己內(nèi)酰胺單體的重量比為0.3～3:100加入活化劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，倒?80℃預(yù)熱的磨具內(nèi)，保持該溫度30min，冷卻后，即得聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法， 其特征在于，所述的聚芳醚砜醚酮酮類樹脂的結(jié)構(gòu)式如下所示其中，Ar可為"^^或^ ; RP R2， R3可為-H、 -Cl、 -CH3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方 法，其特征在于，所述的聚芳醚砜醚酮酮類樹脂為聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK)、 鄰位甲基聚芳醚砜醚酮酮(o -MePESEKK)、間位甲基聚芳醚砜醚酮酮 (m-MePESEKK)、雙鄰位甲基聚芳醚酮(o-Me2PESEKK)，鄰位氯聚芳醚砜醚酮 酮中的一種或多種的混合體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法， 其特征在于，所述的催化劑為金屬鋰、金屬鈉、金屬鉀、氫化鋰、氫化鈉、氫 化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、各類有機(jī)金屬化合物中的一 種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法， 其特征在于，所述的活化劑為酰氯、馬來酸酐、異氰酸酯、二氧化碳、乙酰基己內(nèi)酰胺、碳酸酯、羧酸酯中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚芳醚砜醚酮酮類和尼龍6復(fù)合的方法，該方法包括以下步驟(1)將己內(nèi)酰胺、催化劑、聚芳醚砜醚酮酮類樹脂依次加入單口瓶中加熱至80～100℃，真空脫水，真空度為10^-1～10^-3Pa，后加熱到120～160℃，繼續(xù)真空脫水，直至聚芳醚砜醚酮酮類樹脂于己內(nèi)酰胺中溶解成均相溶液，(2)按照活化劑與己內(nèi)酰胺單體的重量比為0.3～3∶100加入活化劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，倒?80℃預(yù)熱的磨具內(nèi)，保持該溫度30min，冷卻后，即得聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的聚芳醚砜醚酮酮類/尼龍6復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)C08L77/02GK101469128SQ20071017286
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者吳方娟, 楊桂生 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料股份有限公司