一種尼龍66增韌材料及其尼龍66材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種尼龍66增韌材料及其尼龍66材料的制備方法，尼龍66增韌材料以重量份計(jì)，包括：100份的基體；15.5～18份的接枝劑；及0.6～1.3份的引發(fā)劑。利用其制備尼龍材料的方法包括：于蒸餾塔內(nèi)提純惰性有機(jī)溶劑，加入經(jīng)提純的惰性有機(jī)溶劑及100重量份的基體于反應(yīng)釜中混合溶解；攪拌均勻反應(yīng)釜中混合液并加熱升溫至115～120℃；投入15.5～18重量份的接枝劑，在1小時內(nèi)加入0.6～1.3重量份的引發(fā)劑，反應(yīng)形成結(jié)晶；加入蒸餾水，通入蒸汽分離出惰性有機(jī)溶劑；分離并干燥結(jié)晶；將結(jié)晶與尼龍66以重量比0.05～0.07混合通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。采用本發(fā)明可以提高尼龍66材料的韌性。
【專利說明】一種尼龍66增韌材料及其尼龍66材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種尼龍66增韌材料及其尼龍66材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]尼龍66聚己二酰己二胺(工業(yè)簡稱PA66)是一類主鏈上含有許多重復(fù)的酰胺基的高分子化合物。它是最先用作承力制件的熱塑性塑料。自20世紀(jì)30年代，由杜邦公司的I H.carothers發(fā)明以來，尼龍的生產(chǎn)力和產(chǎn)量都居工程塑料的第一位。2008年全世界PA66的產(chǎn)量是280萬噸，占工程塑料總產(chǎn)量850萬噸的33%，大大高于其他工程塑料。與其它工程塑料相比，PA66具有搞機(jī)械強(qiáng)度、高熔點(diǎn)、耐磨、抗震吸音、耐油、耐熱、耐弱酸弱堿及弱極性有機(jī)溶劑、加工流動性好等優(yōu)良的綜合性能，起先用于汽車零部件，隨后廣泛用于電氣電子零件、建材、家具、等領(lǐng)域。但由于PA66含有極性基團(tuán)，吸水性較大，易引起彈性模量及強(qiáng)度降低，影響尺寸穩(wěn)定性；同時PA66在低溫和干燥狀態(tài)下易脆化、沖擊性能差，大大限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。為此，國內(nèi)外通過共聚、共混、填充、增強(qiáng)、增韌、阻燃、分子復(fù)合等方法對PA66進(jìn)行了改性研究，從而使某些原來的通用型品種向高性能化和高功能化改性新品種方向發(fā)展。為適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，近年來對PA66進(jìn)行共混改性，側(cè)重于向高抗沖擊、低吸水率和優(yōu)化加工等方向發(fā)展，國外許多公司相繼開發(fā)出韌性PA66。我國于20世紀(jì)80年代也開始了超韌PA66的開發(fā)，其增溶劑多為馬來酸酐接枝(乙烯/丙烯/ 二烯)共聚物(EPDM-g-MAH)和(乙烯/辛烯)共聚物(POE)。
[0003]目前應(yīng)用最廣的是PA66/EPDM共混體系`，雖然該體系的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度有所下降，但共混合金的沖擊性能提高幅度很大，是一種理想的增韌體系。但三元乙丙橡膠(Ethylene一Propylene一Diene tripolymer,縮寫為 EPDM)增韌 PA66 也存在兩者相容性不好的問題，這是由于PA66極性好，而三元乙丙橡膠(EPDM)極性差引起的。而現(xiàn)有的另外一些增韌材料的增韌效果也難以盡如人意，有的增韌劑雖然提高了 PA66材料的韌性，但同時大幅度降低了 PA66材料的剛性。
[0004]有鑒于此，如何設(shè)計(jì)一種尼龍66增韌材料及其尼龍66材料的制備方法，以提升尼龍66材料的韌性，是業(yè)內(nèi)人士亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中，尼龍66材料的韌性不佳這一缺陷，本發(fā)明提供了一種尼龍66增韌材料及其尼龍66材料制備方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種尼龍66增韌材料，其中，以重量份計(jì)，包括:
[0007]100份的基體；
[0008]15.5~18份的接枝劑；以及
[0009]1.2~1.3份的引發(fā)劑。
[0010]優(yōu)選地，以重量份計(jì)，所述基體包括:[0011]66.2~71份的聚乙烯；
[0012]6.2~7.5份的熱塑性丁苯橡膠；以及
[0013]22.4~26.7份的三元乙丙橡膠。
[0014]優(yōu)選地，以重量份計(jì)，所述接枝劑包括:
[0015]9.2~10.8份的甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂；以及
[0016]5.5~7.2份的苯乙烯。
[0017]優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰1，I一雙(叔丁基過氧基)一 1，1，3—過氧化2—乙基已酸叔丁酯、三甲基環(huán)己烷中的一種或兩種。 [0018]優(yōu)選地，以重量份計(jì)，更包括:0.9~1份的抗氧劑。
[0019]優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑1010中的一種或兩種。
[0020]優(yōu)選地，以重量份計(jì)，所述抗氧劑包括:
[0021]0.09~0.11份的抗氧劑168 ;以及
[0022]0.80 ~0.89 份的抗氧劑 1010。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提出了一種上述尼龍66增韌材料的制備方法，其中，包括:
[0024]于蒸餾塔內(nèi)提純惰性有機(jī)溶劑，提純溫度為130~150°C ；
[0025]加入232.8~360.9重量份的經(jīng)提純的所述惰性有機(jī)溶劑及100重量份的所述基體于反應(yīng)釜中混合溶解；
[0026]攪拌均勻所述反應(yīng)釜中混合液并加熱升溫至115~120°C ；
[0027]投入15.5~18重量份的所述接枝劑，在I小時內(nèi)加入1.2~1.5重量份的所述引發(fā)劑，攪拌均勻，反應(yīng)形成結(jié)晶；
[0028]加入232.8~360.9重量份的蒸餾水，通入蒸汽分離出所述惰性有機(jī)溶劑；以及
[0029]分離并干燥所述結(jié)晶；以及
[0030]將所述結(jié)晶與尼龍66以重量比1:20~1:15混合均勻通過雙螺桿擠出機(jī)在250~270°C的溫度下擠出造粒。
[0031]優(yōu)選地，在加入所述引發(fā)劑反應(yīng)完全后，還包括步驟:加入上述抗氧劑，均勻攪拌3~5分鐘。
[0032]優(yōu)選地，所述惰性有機(jī)溶劑為環(huán)己酮、二甲苯、正庚烷中的一種或它們的任意組
八
口 ο
[0033]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:可以制備出具有增韌、增粘、增溶作用的多功能母料(MFMB)，然后使多功能母料(MFMB)顆粒帶有環(huán)氧官能團(tuán)，利用環(huán)氧官能團(tuán)與尼龍66發(fā)生反應(yīng)，環(huán)氧官能團(tuán)與尼龍66的界面具有較強(qiáng)的結(jié)合力，從而可以增加尼龍66的穩(wěn)定性。在尼龍66中加入三元乙丙橡膠(EPDM)與甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的接枝物后，尼龍66與三元乙丙橡膠(EPDM)的相容性大大增加，三元乙丙橡膠(EPDM)能在尼龍66中均勻地分散，因此，可以有效地改善尼龍66的韌性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的尼龍66材料的制備方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的尼龍66材料的制備方法的流程圖。參照圖1，尼龍66材料的制備方法包括以下步驟:
[0038]步驟S 1:于蒸餾塔內(nèi)提純惰性有機(jī)溶劑。首先，將惰性有機(jī)溶劑置于蒸餾塔內(nèi)在130~150°C下進(jìn)行提純。其中，惰性有機(jī)溶劑可以為環(huán)己酮、二甲苯、正庚烷中的一種或它們的任意組合。
[0039]步驟S2:將經(jīng)提純的惰性有機(jī)溶劑及基體加入反應(yīng)釜中混合溶解。接著，在反應(yīng)釜中加入232.8~360.9重量份的經(jīng)提純后的惰性有機(jī)溶劑，以重量份計(jì)，再加入100份的基體，使惰性有機(jī)溶劑及基體混合溶解?；w包括66.2~71份的聚乙烯、6.2~7.5份的熱塑性丁苯橡膠及22.4~26.7份的三元乙丙橡膠。
[0040]步驟S3:攪拌均勻反應(yīng)釜中的混合液并加熱升溫。然后，以130~150轉(zhuǎn)/分的速度將溶解于反應(yīng)釜內(nèi)的混合液攪拌均勻，并且加熱升溫至120~140°C。
[0041]步驟S4:投入接枝劑于反應(yīng)釜。繼續(xù)，以重量份計(jì)，向反應(yīng)釜內(nèi)加入15.5~18份的接枝劑，并使之分散均勻，接枝劑包括9.2~10.8份的甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂及5.5~7.2份的苯乙烯。繼而，在I小時內(nèi)均勻緩慢地加入1.2~1.5份的引發(fā)劑，引發(fā)劑可以為過氧化苯甲酰1，I一雙(叔丁基過氧基)一 1，1，3—過氧化2—乙基已酸叔丁酯、三甲基環(huán)己烷中的一種或兩種。反應(yīng)完成后還可以加入0.9~1份的抗氧劑，均勻攪拌3~5分鐘?？寡鮿榭寡鮿?68、抗氧劑1010中的一種或兩種。最后形成晶液混合物。
[0042]步驟S5:加入蒸餾水，通入蒸汽分離出惰性有機(jī)溶劑。然后，加入232.8~360.9重量份的蒸餾水，在90~110°C的溫度下通入蒸汽分離出惰性有機(jī)溶劑。
[0043]步驟S6:分離并干燥晶體。接下來，把晶液混合物注入離心機(jī)，通過離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)1400~1600轉(zhuǎn)/分把液體甩出，并于100~120°C下利用真空度為-0.070~-0.095Mpa的真空干燥晶體至含水量< 0.5%，即得尼龍66增韌材料。
[0044]步驟S7:將結(jié)晶與尼龍66混合通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。最后，將結(jié)晶，即尼龍66增韌材料，與尼龍66以重量比1:20~1:15混合后，再通過雙螺桿擠出機(jī)在250~270°C的溫度下擠出造粒。
[0045]實(shí)施例1
[0046]首先，將一定量的二甲苯置于蒸餾塔內(nèi)，并在130°C的條件下進(jìn)行提純。取提純后的二甲苯698.4kg加入反應(yīng)釜中作為溶劑，并向反應(yīng)釜中加入198.6kg的聚乙烯、18.6kg的熱塑性丁苯橡膠及72.8kg的三元乙丙橡膠作為基料溶解于溶劑二甲苯。然后，以130轉(zhuǎn)/分的速度攪拌均勻，并加熱升溫至120°C后，加入27.9kg的甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂及18.6kg的苯乙烯作為接枝劑，攪拌使之分散均勻，繼而，在I小時內(nèi)均勻緩慢地加入3.6kg的過氧化苯甲酰1，I一雙(叔丁基過氧基)一 1，1，3—過氧化2—乙基已酸叔丁酯作為引發(fā)劑，最后形成晶液混合物。接著，加入698.4kg的蒸懼水,在9(TC的溫度下通入蒸汽分離出二甲苯。接下來，把晶液混合物注入離心機(jī)，通過離心機(jī)以1400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)把液體甩出，并于100°C下利用真空度為-0.070Mpa的真空干燥晶體至含水量為0.5%，即得尼龍66增韌材料。最后，將得到的結(jié)晶取100kg，即尼龍66增韌材料，與2000kg的尼龍66混合均勻后，再通過雙螺桿擠出機(jī)在250°C的溫度下擠出造粒。
[0047]實(shí)施例2
[0048]首先，將一定量的環(huán)己酮置于蒸餾塔內(nèi)，并在150°C的條件下進(jìn)行提純。取提純后的環(huán)己酮1082.7kg加入反應(yīng)釜中作為溶劑，并向反應(yīng)釜中加入213kg的聚乙烯、22.5kg的熱塑性丁苯橡膠及64.5kg的三元乙丙橡膠作為基料溶解于溶劑環(huán)己酮。然后，以150轉(zhuǎn)/分的速度攪拌均勻，并加熱升溫至140°C后，加入32.4kg的甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂及21.6kg的苯乙烯作為接枝劑，攪拌使之分散均勻，繼而，在40分鐘內(nèi)均勻緩慢地加入4.5kg的三甲基環(huán)己烷作為引發(fā)劑，反應(yīng)完成后再加入7.2kg的抗氧劑168，最后形成晶液混合物。接著，加入1082.7kg的蒸餾水，在110°C的溫度下通入蒸汽分離出環(huán)己酮。接下來，把晶液混合物注入離心機(jī)，通過離心機(jī)以1600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)把液體甩出，并于120°C下利用真空度為-0.095Mpa的真空干燥晶體至含水量為0.1%，即得尼龍66增韌材料。最后，將得到的結(jié)晶取100kg,即尼龍66增韌材料,與1500kg的尼龍66混合均勻后,再通過雙螺桿擠出機(jī)在250°C的溫度下擠出造粒。
[0049]實(shí)施例3
[0050]首先，將一定量的正庚烷置于蒸餾塔內(nèi)，并在120°C的條件下進(jìn)行提純。取提純后的正庚烷850kg加入反應(yīng)釜中作為溶劑，并向反應(yīng)釜中加入208kg的聚乙烯、20kg的熱塑性丁苯橡膠及72kg的三元乙丙橡膠作為基料溶解于溶劑正庚烷。然后，以140轉(zhuǎn)/分的速度攪拌均勻，并加熱升溫至130°C后，加入30.6kg的甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂及20.4kg的苯乙烯作為接枝劑，攪拌使之分散均勻，繼而，在30分鐘內(nèi)均勻緩慢地加入過氧化苯甲酰1，I一雙(叔丁基過氧基)一 1，1，3—過氧化2 —乙基已酸叔丁酯及三甲基環(huán)己烷共4.2kg作為引發(fā)劑，反應(yīng)完成后再加入9.6kg的抗氧劑1010,最后形成晶液混合物。接著,加入698.4kg的蒸餾水，在90°C的溫度下通入蒸汽分離出二甲苯。接下來，把晶液混合物注入離心機(jī)，通過離心機(jī)以1400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)把液體甩出，并于100°C下利用真空度為-0.080Mpa的真空干燥晶體至含水量為0.3%，即得尼龍66增韌材料。最后，將得到的結(jié)晶取100kg，即尼龍66增韌材料，與1800kg的尼龍66混合均勻后，再通過雙螺桿擠出機(jī)在250°C的溫度下擠出造粒。
[0051]實(shí)施例4
[0052]首先，將一定量的二甲苯置于蒸餾塔內(nèi)，并在130°C的條件下進(jìn)行提純。取提純后的二甲苯698.4kg加入反應(yīng)釜中作為溶劑，并向反應(yīng)釜中加入198.6kg的聚乙烯、18.6kg的熱塑性丁苯橡膠及72.8kg的三元乙丙橡膠作為基料溶解于溶劑二甲苯。然后，以130轉(zhuǎn)/分的速度攪拌均勻，并加 熱升溫至120°C后，加入27.9kg的甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂及18.6kg的苯乙烯作為接枝劑，攪拌使之分散均勻，繼而，在30分鐘內(nèi)均勻緩慢地加入過氧化苯甲酰1，I一雙(叔丁基過氧基)一 1，1，3—過氧化2 —乙基已酸叔丁酯及三甲基環(huán)己烷共3.6kg作為引發(fā)劑，反應(yīng)完成后再加入抗氧劑168及抗氧劑1010共8.4kg,最后形成晶液混合物。接著，加入698.4kg的蒸懼水,在90°C的溫度下通入蒸汽分離出二甲苯。最后，把晶液混合物注入離心機(jī)，通過離心機(jī)以1400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)把液體甩出，并于100°C下利用真空度為-0.085Mpa的真空干燥晶體至含水量為0.5%，即得尼龍66增韌材料。接下來，將得到的結(jié)晶取200kg，即尼龍66增韌材料，與3000kg的尼龍66混合均勻后，再通過雙螺桿擠出機(jī)在250°C的溫度下擠出造粒。
[0053]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:可以制備出具有增韌、增粘、增溶作用的多功能母料(MFMB)，然后使多功能母料(MFMB)顆粒帶有環(huán)氧官能團(tuán)，利用環(huán)氧官能團(tuán)與尼龍66發(fā)生反應(yīng)，環(huán)氧官能團(tuán)與尼龍66的界面具有較強(qiáng)的結(jié)合力，從而可以增加尼龍66的穩(wěn)定性。在尼龍66中加入三元乙丙橡膠(EPDM)與甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的接枝物后，尼龍66與三元乙丙橡膠(EPDM)的相容性大大增加，三元乙丙橡膠(EPDM)能在尼龍66中均勻地分散，因此，可以有效地改善尼龍66的韌性。
[0054]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。`
【權(quán)利要求】
1.一種尼龍66增韌材料，其特征在于，以重量份計(jì)，包括: 100份的基體； 15.5~18份的接枝劑；以及 1.2~1.3份的引發(fā)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的尼龍66增韌材料，其特征在于，以重量份計(jì)，所述基體包括: 66.2~71份的聚乙烯； 6.2~7.5份的熱塑性丁苯橡膠；以及 22.4~26.7份的三元乙丙橡膠。
3. 如權(quán)利要求1所述的尼龍66增韌材料，其特征在于，以重量份計(jì)，所述接枝劑包括: 9.2~10.8份的甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂；以及 5.5~7.2份的苯乙烯。
4.如權(quán)利要求1所述的尼龍66增韌材料，其特征在于，所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰1，I一雙(叔丁基過氧基)—I, 1，3—過氧化2—乙基已酸叔丁酯、三甲基環(huán)己烷中的一種或兩種。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的尼龍66增韌材料，其特征在于，以重量份計(jì)，更包括:0.9~1份的抗氧劑。
6.如權(quán)利要求5所述的尼龍66增韌材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑1010中的一種或兩種。
7.如權(quán)利要求6所述的尼龍66增韌材料，其特征在于，以重量份計(jì)，所述抗氧劑包括: 0.09-0.11份的抗氧劑168 ;以及 0.80~0.89份的抗氧劑1010。
8.—種利用如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的尼龍66增韌材料的尼龍66材料的制備方法，其特征在于，包括: 于蒸餾塔內(nèi)提純惰性有機(jī)溶劑，提純溫度為130~150°C ； 加入232.8~360.9重量份的經(jīng)提純的所述惰性有機(jī)溶劑及100重量份的所述基體于反應(yīng)釜中混合溶解； 攪拌均勻所述反應(yīng)釜中混合液并加熱升溫至115~120°C ； 投入15.5~18重量份的所述接枝劑,在I小時內(nèi)加入1.2~1.5重量份的所述引發(fā)劑，攪拌均勻，反應(yīng)形成結(jié)晶； 加入232.8~360.9重量份的蒸餾水，通入蒸汽分離出所述惰性有機(jī)溶劑； 分離并干燥所述結(jié)晶；以及 將所述結(jié)晶與尼龍66以重量比1:20~1:15混合通過雙螺桿擠出機(jī)在250~270°C的溫度下擠出造粒。
9.如權(quán)利要求8所述的尼龍66材料的制備方法，其特征在于，在加入所述引發(fā)劑反應(yīng)完全后，還包括步驟:加入如權(quán)利要求6或7所述的抗氧劑，均勻攪拌3~5分鐘。
10.如權(quán)利要求8或9所述的尼龍66材料的制備方法，其特征在于，所述惰性有機(jī)溶劑為環(huán)己酮、二甲苯、正庚烷中的一種或它們的任意組合。
【文檔編號】C08F255/06GK103570876SQ201210285553
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月12日
【發(fā)明者】聞向陽, 徐積清 申請人:寧波信高塑化有限公司