專利名稱：一種高溫彈性體尼龍及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尼龍，尤其是一種耐高溫尼龍，本發(fā)明還提供了一種制備高溫尼龍的方法。
背景技術(shù)：
脂肪族聚酰胺如尼龍6、尼龍66，具有優(yōu)異的機械強度、耐熱性、耐化學(xué)藥品性、耐磨損性和自潤滑性，且摩擦系數(shù)低，其應(yīng)用領(lǐng)域包括電子電器、汽車部件、家具、建材和纖維，已成為最重要的工程塑料之一。半芳香族聚酰胺是帶芳香環(huán)的二胺或二羧酸與脂肪族二羧酸或二胺經(jīng)縮聚所制備的聚酰胺樹脂，是芳香族聚酰胺中的一種。由于在聚酰胺分子主鏈中導(dǎo)入了芳香環(huán)，從而提高了耐熱性和力學(xué)性能，降低了吸水率，并且有較合適的性能/價格比，是介于通用工程塑料尼龍和耐高溫工程塑料PEEK之間的耐熱性高的樹脂，主要用于汽車和電氣電子行業(yè)。隨著高科技的迅速發(fā)展，其應(yīng)用有新的突破和進展，市場需求呈上升趨勢。半芳香族聚酰胺產(chǎn)品目前主要有聚酰胺1乂06、61'/66、61'/61、61'/61/66、617^—5T 和 9T?，F(xiàn)有的專利主要為通過高溫熔融聚合來合成聚酰胺6T共聚物的方法或固相增粘反應(yīng)制備較高特性黏度的預(yù)聚物，再經(jīng)雙螺桿熔融擠出增粘得到高特性黏度的聚合物。這一路線涉及預(yù)聚合反應(yīng)、固相增粘、熔融增粘多步反應(yīng)，要求復(fù)雜的生產(chǎn)步驟和設(shè)備。對尼龍加入彈性體增韌的專利也有披露，如專利CN101701105A公開了一種耐高溫超韌尼龍材料，該材料由50 70%的尼龍66、10 30%的尼龍46、尼龍6T或9T，I 30%的EPDM和0. n%的抗氧劑組成。其優(yōu)點在于可充分利用彈性體的優(yōu)點，但其不足之處在于，其加工穩(wěn)定性不好且容易腐蝕模具。對于抗沖擊性能，目前大多數(shù)材料只考慮沖擊強度的性能數(shù)據(jù)，但這并不能有效地反映材料的長期工作特性，因為在制品中很難避免出現(xiàn)裂紋，這將影響到制品的壽命。韌性是塑料的重要性能，材料沖擊破壞的總能量是材料的裂紋引發(fā)、增長及斷裂3部分的能量消耗，而僅僅用總的沖擊能作為韌性的表征，從理論上講不夠準(zhǔn)確，它往往不能反映材料的初始破壞能。事實上，裂紋引發(fā)時所需的能量才是材料的選擇、設(shè)計和使用的重要參數(shù)。積分JI1S#可以看作是創(chuàng)造單位面積新斷裂表面所必須提供的能量，積分J11^表征了材料對裂紋萌生過程的阻力，是材料在裂紋開始擴展時的臨界能量吸收。它的最大特點在于無論裂紋附近材料是彈性狀態(tài)還是發(fā)生大規(guī)模的塑性變形，它都能較準(zhǔn)確地表征裂紋擴展行為。所以近幾年國內(nèi)外用積分JI1S#確定聚合物材料的初始破壞能，表征聚合物材料的斷裂韌性?，F(xiàn)有技術(shù)中往往只考慮了沖擊強度對材料韌性的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的要點在于合成一種新型高溫尼龍，具有較高的韌性，且不易產(chǎn)生裂紋。
本發(fā)明所述的高溫彈性體尼龍，其組分按質(zhì)量百分比包括，
聚酰胺 72% 83%，馬來酸酐改性的EPDM 17 28%，
助劑0 20% ；
所述聚酰胺按摩爾百分比包括芳香族ニ羧酸和脂肪鏈ニ胺，其摩爾比為1:1 1:1.02,另外還包括一定含量的含磷催化劑，其含量是酸和胺總量的O. 0r5mol% ；
所述芳香族ニ羧酸按摩爾百分比由對苯ニ甲酸859Γ93%和萘ニ甲酸79Γ15%組成；
所述助劑包括紫外光穩(wěn)定劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、色素和染料、礦物填料、玻璃纖維、碳纖維、防滑剤、增塑劑、成核劑或阻燃劑中的ー種或多種。ー種高溫弾性體尼龍的制備方法，其步驟包括
1)將相應(yīng)比例的對苯ニ甲酸，萘ニ甲酸，脂肪鏈ニ胺，封端劑，催化劑和水加入到壓力釜中，用氮氣吹掃，加熱廣3小時，其內(nèi)部溫度達到22(T280°C，在該條件下，化合物反應(yīng)O. 5^2小時，在反應(yīng)過程中，封閉壓カ釜，持續(xù)攪拌；
2)將I)中得到的預(yù)聚物在氮氣氛圍中于100 150で下干燥成粉末狀，稱取一定質(zhì)量粉末狀預(yù)聚物加入到圓底燒瓶中，用氮氣吹掃，進行攪拌和加熱，經(jīng)廣3小時的時間后內(nèi)部溫度達到23(T270°C，在該條件下，反應(yīng)混合物在固相中聚合4飛小時得到新型聚酰胺，所得到的聚酰胺被冷卻至室溫左右，然后從圓底燒瓶中排出；
3)將制得的高溫尼龍，馬來酸酐改性的EPDM及相關(guān)助劑加入高速混合機中攪拌分散均勻后出料，將其置于雙螺桿擠出機中熔融共混擠出并注塑成試件。所述脂肪鏈ニ胺包括I，9_壬燒ニ胺和/或2_甲基-1，8_辛燒ニ胺、1,6_已燒ニ胺、I, 7-庚燒ニ胺、1，8-辛燒ニ胺、1，10-癸燒ニ胺，1，11-十一燒ニ胺和I，12-十二燒ニ胺中的至少ー種；除此之外還包括封端劑和含磷催化劑。含磷催化劑包括磷酸、亞磷酸、次磷酸和它們的鹽或酯；所述含磷催化劑優(yōu)選的是次磷酸和其衍生物。所述次磷酸和其衍生物，具有能力改進初級縮聚物的質(zhì)量和甚至隨后通過初級縮聚物的聚合反應(yīng)生產(chǎn)的聚酰胺的質(zhì)量(尤其耐熱性和色調(diào))，更優(yōu)選的是次磷酸鈉，因為除了上述質(zhì)量改進能力外，還具有易購買性和可處理性的優(yōu)點。被加入到反應(yīng)體系中的含磷催化劑的量為O. 01-5mol% ;含磷催化劑如果以小于O. Olmol %的量添加，將不容易促進縮聚反應(yīng)，在如此少量的含磷催化劑存在下形成的初級縮聚物將會變色或降解。另ー方面，將5mol%以上的較大量含磷催化劑加入到縮聚反應(yīng)體系中也是不利的，因為大大降低縮聚度。還有，在如此大量的含磷催化劑存在下形成的初級縮聚物也將變色或凝膠化。添加封端劑有利于預(yù)聚物的分子量控制和改進其熔體穩(wěn)定性。這里使用的封端劑沒有具體的限制，可以是對所形成初級縮聚物的端氨基或端羧基有反應(yīng)活性的任何ー種單官能化化合物。所述的封端劑可選擇為單羧酸，單胺，酸酐如鄰苯ニ甲酸酐，單異氰酸酷，單酰鹵，單酯，一元醇；優(yōu)選的是單羧酸和一元胺作為這里所使用的封端劑，因為它們的反應(yīng)活性較高，而且縮聚物的端部可以被它們穩(wěn)定地封閉；所述的封端劑更優(yōu)選的是單羧酸，包括脂族單羧酸如こ酸，丙酸，丁酸， 戊酸，己酸，辛酸，月桂酸，十三烷酸，豆蓮酸，棕櫚酸，硬脂酸，新戊酸，異丁酸等；脂環(huán)族單羧酸，如環(huán)己烷羧酸；芳族單羧酸如苯甲酸，甲苯甲酸，α-萘羧酸，萘羧酸，甲基萘羧酸，苯基こ酸；以及它們中任何的混合物。最優(yōu)選的是こ酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷酸、豆蓮酸、棕櫚酸、硬脂酸和苯甲酸。另外，在產(chǎn)品中加入馬來酸酐改性的EPDM，可增強材料的彈性及抗沖擊性能，所述馬來酸酐改性的EPDM可以由市售產(chǎn)品獲得，也可以由公知技術(shù)制備，如輻射接枝的方法I 5重量份的馬來酸酐(MAH)與100重量份三元こ丙橡膠(EPDM)粒料進行混合造粒后，再在電子加速器電子射線或60Co源Y射線(優(yōu)選采用60Co源Y射線)中輻射5 30KGy，得接枝率O. 5 2重量％的三兀こ丙橡膠本發(fā)明的共混物的制備可以通過使用本領(lǐng)域公知的標(biāo)準(zhǔn)混合方式進行，例如捏合機，或熱塑性擠壓機，尤其是雙螺桿擠壓機等來達到組分的完全混合，并達到組分的均勻分散?；旌喜襟E如下
(1)按重量百分比稱取原料；
(2)將所有原料放入高混機中混合5-15分鐘；
(3)出料；
(4)將混合的原料放入雙螺桿擠出機中擠出并注塑成120mm x 15mm x 10 mm的試件，螺桿的轉(zhuǎn)速為180-400轉(zhuǎn)，溫度為280 330攝氏度；
(5)在試件中部機械切割I(lǐng)mm深、7.5mm寬的預(yù)制裂紋。上述的具有較高的初始破壞能(Jlぱ值)的尼龍復(fù)合材料主要用于汽車和電氣電子行業(yè)。J臨界值的計算過程如下
J積分可用形變功變化率來定義，由于塑性變形是不可逆的，所以對于一定的試樣，只有在保證各單元處于單調(diào)加載的條件下，外力P對試樣做的形變功U等于/ Pds (s為施カ點位移)才能單值地確定。一組名義上相同(即外形相同，只有裂紋長度不同)的試樣，單調(diào)地加載相同位移時，所需要的形變變化率定義為
T _i ,-θΙ/·ν/ ,ヽ
* — B ^daj
式(I)中B為試樣厚度(mm), a為裂紋長度(mm)。Hashemi等人研究表明，在L/W等于4時(L，W分別指試樣跨度和試樣寬度，單位為mm)，式(I)可簡化為
J=2U/B(ff-a)——式(2)
本發(fā)明中，B=IOmm, ff=15mm, a=7. 5mm。對于工程塑料，U中包含的彈性功和塑性功是一致的，所以U可通過三點彎曲試樣Ρ-δ ( δ為裂紋張開位移量)曲線圖圍成的面積求出。當(dāng)Aa/b < O. 06時，表現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，如大于這個值，數(shù)據(jù)表現(xiàn)出非線性，因為，裂紋增長到Aa時已經(jīng)消耗了一定的能量。由于在裂紋真實起裂之前有一個裂尖的鈍化過程，假設(shè)裂尖呈圓形鈍化，則由于鈍化裂尖向前移動的距離Aa = δ/2，而δ= J/0y，其中％為屈服強度，通過GB/T16421-1996測得。由此得到鈍化曲線
J=2 σ y Δ a ——式(3)
真正的缺ロ尖端起裂點應(yīng)對應(yīng)J-Aa曲線(Aa為裂紋增長長度)和鈍化線的交點(鈍化點)，鈍化點對應(yīng)裂紋起裂的臨界狀態(tài)，它所對應(yīng)的J值就是J ，表征了材料對裂紋萌生過程的阻力，是材料在裂紋開始擴展時的臨界能量吸收，可表征材料抵抗裂紋起裂的能力。
按照ASTM E813-81制得用于測試J積分值的試件(a/W = O. 5 )，然后在120 V下退火2h以消除內(nèi)部應(yīng)力。 按照GB-1043-79用沖擊試驗機對沖擊試件進行測試，求得沖擊強度σ u。按照ASTM E813-81多試件法做J-Aa阻力曲線，用電子萬能試驗機做3點彎曲試驗，在不同位移下卸載，得相應(yīng)各點的載荷-位移曲線，由曲線下的面積U計算得相應(yīng)各點的J值(由式2計算)。 將不同位移處的試件取下，放置液氮中冷凍后斷開用讀數(shù)顯微鏡觀察斷裂表面上9個點的裂紋擴展長度Aa廣Aa9，求得平均裂紋擴展長度Aa。由不同位移下試件的J和Λ a得J- Λ a阻力曲線，考慮裂尖鈍化，鈍化線J=2 σ y Λ a與J-Aa阻カ線的交點即為J臨界。另外，當(dāng)Aa/W-a < O. 06時，材料表現(xiàn)出比較好的線性關(guān)系，大于這個值時，將表現(xiàn)出非線性關(guān)系，因為裂紋增長到Aa已經(jīng)消耗了一定的能量。本發(fā)明實驗數(shù)據(jù)中Aa <
O.45的值將被保留。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果通過對尼龍合成過程中對苯ニ甲酸和萘ニ甲酸的配比優(yōu)選以及尼龍改性過程中弾性體的配方含量優(yōu)選，制備出ー種初始沖擊破壞能大的改性尼龍材料，可以有效的避免材料使用過程中產(chǎn)生裂紋，保持材料的長期工作特性和壽命。


圖I實施例I的J臨界值計算過程。圖2實施例2的J臨界值計算過程。圖3實施例3的J臨界值計算過程。圖4對比例I的J臨界值計算過程。圖5對比例2的J臨界值計算過程。圖6對比例3的J臨界值計算過程。
具體實施例方式下面給出實施例以更詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實施例，本領(lǐng)域的專業(yè)人員根據(jù)上述本發(fā)明所做出的一些非本質(zhì)的改變和調(diào)整，仍屬本發(fā)明的保護范圍。實施例I :
一、制備樣品
1)將149g(0. 9mol)的對苯ニ甲酸，21. 6g 的 2，6 萘ニ甲酸(O. Imol), 116. 2g(lmol)的己ニ胺，3. 6g(0. 03mol)的苯甲酸，1.06g (O. Olmol)的次磷酸鈉一水合物，和IlOg水加入到I升壓カ釜中，用氮氣吹掃，加熱2小時，其內(nèi)部溫度達到260°C，在該條件下，化合物反應(yīng)I小吋。在反應(yīng)過程中，封閉壓カ釜，持續(xù)攪拌；
2)將I)中得到的預(yù)聚物在氮氣氛圍中于120°C下干燥成粉末狀。稱取250g粉末狀預(yù)聚物加入到I升圓底燒瓶中，用氮氣吹掃，氮氣以300ml/min的流速導(dǎo)入，進行攪拌和加熱，經(jīng)2小時的時間后內(nèi)部溫度達到250°C，在該條件下，反應(yīng)混合物在固相中聚合5小時得到新型聚酰胺，所得到的聚酰胺被冷卻至室溫左右，然后從圓底燒瓶中排出；3)稱取新型高溫尼龍83g，馬來酸酐改性的EPDM 17g，抗氧劑1010 O. 5g，將所有原料加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料，將其置于雙螺桿擠出機中熔融共混擠出并注塑成120 mm x 15mm x 10 mm的試件，擠出機エ藝條件為雙螺桿擠出機1-2區(qū)溫度為280°C，3-4區(qū)溫度為290°C，5-6區(qū)溫度為320°C，7-8區(qū)溫度為310°C，機頭溫度為290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為330轉(zhuǎn)/分鐘。在試件中部機械切割I(lǐng)mm深,7. 5mm寬的預(yù)制裂紋。ニ、測試
三點彎曲試驗在一般萬能材料試驗機上進行。壓頭半徑為5 mm,跨距為60mm。為了便于記錄，采用手動加載，相應(yīng)載荷的撓度值由千分表直接測得。試驗前，在預(yù)制裂紋中注入適當(dāng)?shù)念喠?，以便測量裂紋擴展長度。逐步加載至某ー載荷水平，停止加載，并卸載結(jié)束試驗，待顔料干燥后，測量裂紋擴展量為△ a，根據(jù)GB2038-80方法測定，將測得的數(shù)據(jù)繪制成Ρ-δ曲線，用求積儀得出U值。然后由式2)求出J值，由J值對Aa作圖，得到J-Aa曲線，根據(jù)式3)和0ァ值(由應(yīng)力-應(yīng)變曲線得到)得到鈍化曲線，該線與J-Λ曲線的交點就是要測試的沖擊強度σ 按ISO 180/1A測試，沖擊實驗機型號XJU_22。實施例2
一、制備樣品
1)將155g (O. 93mol)對苯ニ甲酸，15. Ig 的 I, 4 萘ニ甲酸(O. 07mol), 116. 2g(Imol)的己ニ胺，2. 4g(0. 02mol)的苯甲酸，1.06g (O. Olmol)的次磷酸鈉一水合物，和IlOg水加入到I升壓カ釜中，用氮氣吹掃。加熱I. 5小吋。其內(nèi)部溫度達到280°C，在該條件下，化合物反應(yīng)I. 5小吋。在反應(yīng)過程中，封閉壓カ釜，持續(xù)攪拌；
2)將I)中得到的預(yù)聚物在氮氣氛圍中于120°C下干燥成粉末狀。稱取250g粉末狀預(yù)聚物加入到I升圓底燒瓶中，用氮氣吹掃。氮氣以256ml/min的流速導(dǎo)入，進行攪拌和加熱，經(jīng)3小時的時間后內(nèi)部溫度達到230°C。在該條件下，反應(yīng)混合物在固相中聚合6小時得到新型聚酰胺。所得到的聚酰胺被冷卻至室溫左右，然后從圓底燒瓶中排出；
3)稱取新型高溫尼龍76g，馬來酸酐改性的EPDM24g，玻璃纖維20g，將所有原料加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料，將其置于雙螺桿擠出機中熔融共混擠出注塑成120 mmX 15mm x 10 mm的試件。擠出機エ藝條件為雙螺桿擠出機1-2區(qū)溫度為280°C，3-4區(qū)溫度為290°C，5-6區(qū)溫度為320°C，7-8區(qū)溫度為310°C，機頭溫度為290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為330轉(zhuǎn)/分鐘。在試件中部機械切割I(lǐng)mm深,7. 5mm寬的預(yù)制裂紋。ニ、測試方法與實施例I相同。實施例3
一、制備樣品
1)將141g (O. 85mol)對苯ニ 甲酸，32. 4g 的 2，6 萘ニ甲酸(O. 15mol), 174g(l. Olmol)的癸ニ胺，4. 8g(0. 04mol)的苯甲酸，1.06g (O. Olmol)的次磷酸鈉一水合物,和150g水加入到I升壓カ釜中，用氮氣吹掃，加熱2小時，其內(nèi)部溫度達到270°C。在該條件下，化合物反應(yīng)2小吋。在反應(yīng)過程中，封閉壓カ釜，持續(xù)攪拌；
2)將I)中得到的預(yù)聚物在氮氣氛圍中于120°C下干燥成粉末狀。稱取250g粉末狀預(yù)聚物加入到I升圓底燒瓶中，用氮氣吹掃，氮氣以322ml/min的流速導(dǎo)入，進行攪拌和加熱，經(jīng)2小時的時間后內(nèi)部溫度達到270°C，在該條件下，反應(yīng)混合物在固相中聚合5小時得到新型聚酰胺，所得到的聚酰胺被冷卻至室溫左右，然后從圓底燒瓶中排出；3)稱取新型高溫尼龍72g，馬來酸酐改性的EPDM 28g，光穩(wěn)定劑苯并三唑lg，將所有原料加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料，將其置于雙螺桿擠出機中熔融共混擠出注塑成120 mm X 15mm x 10 mm的試件，擠出機エ藝條件為雙螺桿擠出機1-2區(qū)溫度為280°C，3-4區(qū)溫度為290°C，5-6區(qū)溫度為320°C，7-8區(qū)溫度為310°C，機頭溫度為290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為330轉(zhuǎn)/分鐘。在試件中部機械切割I(lǐng)mm深,7. 5mm寬的預(yù)制裂紋。ニ、測試方法與實施例I相同。對比例I :
一、制備樣品
1)將133g(0. 8mol)的對苯ニ甲酸,43g 的 1，4 萘ニ甲酸(O. 2mol), 116. 2g(lmol)的己ニ胺，3.6g(0.03mol)的苯甲酸，1.06g (O. Olmol)的次磷酸鈉一水合物，和130g水加入到I升壓カ釜中，用氮氣吹掃。加熱2小吋。其內(nèi)部溫度達到270°C。在該條件下，化合物反應(yīng)2小吋。在反應(yīng)過程中，封閉壓カ釜，持續(xù)攪拌；
2)將I)中得到的預(yù)聚物在氮氣氛圍中于120°C下干燥成粉末狀。稱取250g粉末狀預(yù)聚物加入到I升圓底燒瓶中，用氮氣吹掃。氮氣以300ml/min的流速導(dǎo)入，進行攪拌和加熱，經(jīng)2小時的時間后內(nèi)部溫度達到270°C。在該條件下，反應(yīng)混合物在固相中聚合5小時得到新型聚酰胺。所得到的聚酰胺被冷卻至室溫左右，然后從圓底燒瓶中排出；
3)稱取新型高溫尼龍76g，馬來酸酐改性的EPDM24g，玻璃纖維20g，將所有原料加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料，將其置于雙螺桿擠出機中熔融共混擠出注塑成120 mmX 15mm x 10 mm的試件。擠出機エ藝條件為雙螺桿擠出機1-2區(qū)溫度為280°C，3_4區(qū)溫度為290°C，5-6區(qū)溫度為320°C，7-8區(qū)溫度為310°C，機頭溫度為290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為330轉(zhuǎn)/分鐘。在試件中部機械切割I(lǐng)mm深,7. 5mm寬的預(yù)制裂紋。ニ、測試方法與實施例I相同。對比例2
一、制備樣品1)將149g(0. 9mol)的對苯ニ甲酸，21. 6g 的 2，6 萘ニ甲酸(O. Imol), 116. 2g(Imol)的己ニ胺，3. 6g(0. 03mol)的苯甲酸，I. 06g (O. Olmol)的次磷酸鈉一水合物,和IlOg水加入到I升壓カ釜中，用氮氣吹掃。加熱2小吋。其內(nèi)部溫度達到260°C。在該條件下，化合物反應(yīng)I小吋。在反應(yīng)過程中，封閉壓カ釜，持續(xù)攪拌；
2)將I)中得到的預(yù)聚物在氮氣氛圍中于120°C下干燥成粉末狀。稱取250g粉末狀預(yù)聚物加入到I升圓底燒瓶中，用氮氣吹掃。氮氣以300ml/min的流速導(dǎo)入，進行攪拌和加熱，經(jīng)2小時的時間后內(nèi)部溫度達到250°C。在該條件下，反應(yīng)混合物在固相中聚合5小時得到新型聚酰胺。所得到的聚酰胺被冷卻至室溫左右，然后從圓底燒瓶中排出；
3)稱取新型高溫尼龍65g，馬來酸酐改性的EPDM35g，抗氧劑1010，將所有原料加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料，將其置于雙螺桿擠出機中熔融共混擠出注塑成120 mmX 15mm x 10 mm的試件。擠出機エ藝條件為雙螺桿擠出機1-2區(qū)溫度為280°C，3-4區(qū)溫度為290°C，5-6區(qū)溫度為320°C，7-8區(qū)溫度為310°C，機頭溫度為290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為330轉(zhuǎn)/分鐘。在試件中部機械切割I(lǐng)mm深,7. 5mm寬的預(yù)制裂紋。ニ、測試方法與實施例I相同。對比例3 一、制備樣品
1)將149g(0. 9mol)的對苯ニ甲酸，21. 6g 的 2，6 萘ニ甲酸(O. Imol), 174g(I. Olmol)的癸ニ胺，3. 6g(0. 03mol)的苯甲酸，1.06g (O. Olmol)的次磷酸鈉一水合物，和IlOg水加入到I升壓カ釜中，用氮氣吹掃。加熱2小吋。其內(nèi)部溫度達到260°C。在該條件下，化合物反應(yīng)I小吋。在反應(yīng)過程中，封閉壓カ釜，持續(xù)攪拌；
2)將I)中得到的預(yù)聚物在氮氣氛圍中于120°C下干燥成粉末狀，稱取250g粉末狀預(yù)聚物加入到I升圓底燒瓶中，用氮氣吹掃。氮氣以300ml/min的流速導(dǎo)入，進行攪拌和加熱，經(jīng)2小時的時間后內(nèi)部溫度達到270°C。在該條件下，反應(yīng)混合物在固相中聚合5小時得到新型聚酰胺，所得到的聚酰胺被冷卻至室溫左右，然后從圓底燒瓶中排出；
3)稱取新型高溫尼龍90g，馬來酸酐改性的EPDM10g，光穩(wěn)定劑苯并三唑lg，將所有原料加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料，將其置于雙螺桿擠出機中熔融共混擠出注塑成120 mm X 15mm x 10 mm的試件。擠出機エ藝條件為雙螺桿擠出機1-2區(qū)溫度為280°C，3-4區(qū)溫度為290°C，5-6區(qū)溫度為320°C，7-8區(qū)溫度為310°C，機頭溫度為290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為330轉(zhuǎn)/分鐘。在試件中部機械切割I(lǐng)mm深,7. 5mm寬的預(yù)制裂紋。ニ、測試方法與實施例I相同。表I實施例和對比例配方
權(quán)利要求
1.一種高溫彈性體尼龍，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分比包括， 聚酰胺 72% 83%， 馬來酸酐改性的EPDM 17 28%， 助劑0 20% ； 所述聚酰胺的合成按摩爾百分比包括芳香族二羧酸和脂肪鏈二胺，其摩爾比為1:1 1:1.02,另外還包括一定含量的含磷催化劑，其含量是酸和胺總量的O. 0r5mol% ； 所述芳香族二羧酸按摩爾百分比由對苯二甲酸859Γ93%和萘二甲酸79Γ15%組成； 所述助劑包括紫外光穩(wěn)定劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、色素和染料、礦物填料、玻璃纖維、碳纖維、防滑劑、增塑劑、成核劑或阻燃劑中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述高溫彈性體尼龍，其特征在于，所述脂肪鏈二胺包括1，9-壬燒二胺、2-甲基-1，8-辛燒二胺、1，6-已燒二胺、1，7-庚燒二胺、1，8-辛燒二胺、1，10-癸燒二胺，1，11-i^一烷二胺或1，12-十二烷二胺中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述高溫彈性體尼龍，其特征在于，含磷催化劑包括磷酸、亞磷酸、次磷酸和它們的鹽或酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述高溫彈性體尼龍，其特征在于，所述的封端劑為單羧酸、單胺、酸酐、單異氰酸酯、單酰鹵、單酯或一元醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述高溫彈性體尼龍，其特征在于，所述的封端劑優(yōu)選的是單羧酸和一元胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求書5所述高溫彈性體尼龍，其特征在于，所述的封端劑是單羧酸，包括脂族單羧酸如乙酸，丙酸，丁酸，戊酸，己酸，辛酸，月桂酸，十三烷酸，豆蘧酸，棕櫚酸，硬脂酸，新戊酸，異丁酸；脂環(huán)族單羧酸，如環(huán)己烷羧酸；芳族單羧酸如苯甲酸，甲苯甲酸，α -萘羧酸，萘羧酸，甲基萘羧酸，苯基乙酸；以及它們中任何的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求書6所述高溫彈性體尼龍，其特征在于，所述的封端劑最優(yōu)選的是乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷酸、豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸或苯甲酸。
8.制備權(quán)利要求1-7所述高溫彈性體尼龍，其步驟包括 1)將相應(yīng)比例的對苯二甲酸，萘二甲酸，脂肪鏈二胺，封端劑，催化劑和水加入到壓力釜中，用氮氣吹掃，加熱廣3小時，其內(nèi)部溫度達到22(T280°C，在該條件下，化合物反應(yīng)O.5^2小時，在反應(yīng)過程中，封閉壓力釜，持續(xù)攪拌； 2)將I)中得到的預(yù)聚物在氮氣氛圍中于10(Tl5(rC下干燥成粉末狀，稱取一定質(zhì)量粉末狀預(yù)聚物加入到圓底燒瓶中，用氮氣吹掃，進行攪拌和加熱，經(jīng)廣3小時的時間后內(nèi)部溫度達到23(T27(TC，在該條件下，反應(yīng)混合物在固相中聚合4飛小時得到新型聚酰胺，所得到的聚酰胺被冷卻至室溫左右，然后從圓底燒瓶中排出； 3)將制得的高溫尼龍，馬來酸酐改性的EPDM及相關(guān)助劑加入高速混合機中攪拌分散均勻后出料，將其置于雙螺桿擠出機中熔融共混擠出并注塑成試件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高溫彈性體尼龍，其組分按質(zhì)量百分比包括，聚酰胺72%~83%，馬來酸酐改性的EPDM17~28%，助劑0~20%；所述聚酰胺按摩爾百分比包括芳香族二羧酸和脂肪鏈二胺，其摩爾比為1:1～1:1.02，另外還包括一定含量的含磷催化劑，其含量是酸和胺總量的0.01~5mol%；所述芳香族二羧酸按摩爾百分比由對苯二甲酸85%~93%和萘二甲酸7%~15%組成；所述助劑包括紫外光穩(wěn)定劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、色素和染料、礦物填料、玻璃纖維、碳纖維、防滑劑、增塑劑、成核劑或阻燃劑中的一種或多種。其優(yōu)點為通過對尼龍合成過程中對苯二甲酸和萘二甲酸的配比優(yōu)選以及尼龍改性過程中彈性體的配方含量優(yōu)選，制備出一種初始沖擊破壞能大的改性尼龍材料，可以有效的避免材料使用過程中產(chǎn)生裂紋，保持材料的長期工作特性和壽命。
文檔編號C08G69/26GK102627853SQ20121011163
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者劉奇祥, 葉丹瀅, 葉南飚, 王鵬, 蔡彤旻, 袁紹彥 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司