一種增韌增強(qiáng)尼龍6的增容劑及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及到一種增韌增強(qiáng)尼龍6的增容劑及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍6,即聚酰胺-6,又叫PA6,具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性能，具有力學(xué)強(qiáng)度高、韌 性好、耐磨、耐油等特點(diǎn)，因而在電子電器、機(jī)械設(shè)備、生活家居等領(lǐng)域受到越來(lái)越多的關(guān) 注。但是其耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿性差、低溫沖擊強(qiáng)度低、易吸水以及抗蠕變性不足等缺點(diǎn)，使其在應(yīng) 用中受到很大限制。一般情況下，在樹(shù)脂中加入適量的增強(qiáng)纖維，能有效的傳遞應(yīng)力，使塑 料的力學(xué)性能得到明顯的提高。但單純的添加玻璃纖維，得到的制品的表面玻璃纖維外露， 甚至出現(xiàn)制品變形。
[0003] 針對(duì)以上出現(xiàn)的情況，人們也做了大量的研究。考慮在尼龍6與其他材料的共混 時(shí)，添加某些增容劑可使共混體系的相容性更加穩(wěn)定，但是，有些增容劑是對(duì)人體有害的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種有助于玻璃纖維和尼龍6增容，并使體 系穩(wěn)定、用量少，對(duì)人體無(wú)害的增容劑一端多氨基樹(shù)枝狀大分子（PESAM)。
[0005] 為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種增韌增強(qiáng)尼龍6的增容劑，其為端 多氨基樹(shù)枝狀大分子PESAM，其結(jié)構(gòu)式如式（I)所不：
[0006]
[0007] 本發(fā)明的第二方面還提供了所述的端多氨基樹(shù)枝狀大分子PESAM的制備方法，該 方法包括以下步驟：
[0008] 將三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和乙二胺于室溫進(jìn)行邁克爾加成反應(yīng)，用甲醇作為沉 淀劑進(jìn)行分離提純，再加入三（2-氨基乙基）胺于室溫反應(yīng)，最后減壓蒸餾，得到端多氨基 樹(shù)枝狀大分子PESAM。
[0009] 在本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，將三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和乙二胺，于室溫進(jìn) 行邁克爾加成反應(yīng)3-6小時(shí)，用甲醇作為沉淀劑進(jìn)行分離提純；再加入三（2-氨基乙基）胺 于室溫反應(yīng)6-10小時(shí)，減壓蒸餾，得到端多氨基樹(shù)枝狀大分子，其中，三羥甲基丙烷三丙烯 酸酯：乙二胺：三（2-氨基乙基）胺的質(zhì)量比為20-30 : 1 : 40-50。
[0010] 本發(fā)明要解決的第三方面的技術(shù)問(wèn)題，提供了所述端多氨基樹(shù)枝狀大分子PESAM 的用途，用作對(duì)尼龍6有增強(qiáng)增韌作用的增容劑。
[0011] 本發(fā)明要解決的第四方面的技術(shù)問(wèn)題，提供了所述端多氨基樹(shù)枝狀大分子PESAM 的用途，用作于尼龍6與其他材料共混時(shí)的增容劑。
[0012] 本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，端多氨基樹(shù)枝狀大分子PESAM用作尼龍6與玻璃纖 維共混時(shí)的增容劑。
[0013] 本發(fā)明要解決的第五方面的技術(shù)問(wèn)題，提供一種含有增容劑的尼龍6共混物，其 包含尼龍6和增容劑，所述增容劑為端多氨基樹(shù)枝狀大分子PESAM，其結(jié)構(gòu)式如式（I)所 示：
[0014]
[0015] 本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，所述尼龍6共混物中，尼龍6占總量95-99. 95%， PESAM占總量的0.05-5%。優(yōu)選地，尼龍6占尼龍6共混物總量的百分比為95-99. 5%， PESAM為尼龍6共混物總量的0.5-5% ;更優(yōu)選地，尼龍6占尼龍6共混物總量的百分比為 98-99. 5 %，PESAM為尼龍6共混物總量的0. 5-2 %。
[0016] 本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，尼龍6共混物還包含有玻璃纖維。
[0017] 本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，PESAM :尼龍6 :玻璃纖維分別占尼龍6共混物重 量百分比為0.1-5% : 69-94% : 5-30%;優(yōu)選地，共混物總量中，PESAM :尼龍6 :玻璃纖 維的重量百分比為0.1-3% : 69-87% : 10-30% ;更優(yōu)選地，共混物總量中，PESAM :尼龍 6 :玻璃纖維的重量百分比為0.1-2% : 75-85% : 15-23%。
[0018] 本發(fā)明要解決的第六方面的技術(shù)問(wèn)題，提供了含有增容劑PESAM的尼龍6共混物 的制備方法，其包括如下步驟：
[0019] 先將尼龍6置于真空烘箱中于50°C干燥2小時(shí)，再將PESAM滴加到尼龍6中，攪拌 均勻；然后將混合均勻好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出，經(jīng)過(guò)拉絲、冷卻、切粒獲 得各種所需產(chǎn)品。以上的百分含量指重量百分含量。
[0020] 本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒加工溫度設(shè)定為100~260°C，主 機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為600r/min、
[0021] 本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，所述雙螺桿擠出機(jī)共設(shè)七區(qū)，第一區(qū)為100°C，第二 區(qū)為110°C，第三區(qū)為180°C，第四區(qū)為220°C，第五區(qū)為250°C，第六區(qū)為260°C，第七區(qū)為 210°C，機(jī)頭溫度為200°C。
[0022] 本發(fā)明的第七方面的技術(shù)問(wèn)題，提供了還包含有玻璃纖維的尼龍6共混物的制備 方法，其包括如下步驟：
[0023] 先將尼龍6置于真空烘箱中于50°C干燥2小時(shí)，按配方將PESAM滴加到尼龍6中， 攪拌均勻；然后將混合均勻好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)，同時(shí)將玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī) 的第一個(gè)排氣口加入進(jìn)行熔融擠出，經(jīng)過(guò)拉絲、冷卻、切粒獲得各種所需產(chǎn)品。
[0024] 本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，所述雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒加工溫度設(shè)定為230~ 260°C，主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為600r. min 1O
[0025] 本發(fā)明的一具體技術(shù)方案中，所述雙螺桿擠出機(jī)共設(shè)七區(qū)，第一區(qū)為230°C，第二 區(qū)為240°C，第三區(qū)為245°C，第四區(qū)為255°C，第五區(qū)為260°C，第六區(qū)為255°C，第七區(qū)為 250°C，機(jī)頭溫度為245°C。
[0026] 本發(fā)明提供了一種高效、無(wú)毒，并且本身能對(duì)尼龍6增強(qiáng)增韌的增容劑，端多氨基 樹(shù)枝狀大分子PESAM，其端基為16個(gè)氨基。將少量PESAM和玻璃纖維添加至尼龍6中制備 復(fù)合材料，無(wú)需添加其他添加劑，增韌增強(qiáng)效果好，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度等力學(xué) 性能都顯著性提高。將本發(fā)明的PESAM添加到尼龍6中，也顯著增強(qiáng)其力學(xué)性能，見(jiàn)表1。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明的內(nèi)容不限于此。本發(fā)明說(shuō)明 書(shū)中的實(shí)施方式僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，其并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍起到限定作用。本 發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上所 做的任何省略、替換或修改都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 將30重量份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和1. 2重量份的乙二胺于室溫進(jìn)行邁克 爾加成反應(yīng)4小時(shí)，用甲醇作為沉淀劑進(jìn)行分離提純；再加入50重量份的三（2-氨基乙基） 胺于室溫反應(yīng)8小時(shí)，減壓蒸餾，得到端多氨基樹(shù)枝狀大分子PESAM，如式I所示。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 按照重量份，將0. 05重量份PESAM用膠頭滴管滴加到99. 95重量份PA6中，攪拌 均勻后加入雙螺桿擠出機(jī)料桶內(nèi)，開(kāi)啟擠出機(jī)。擠出機(jī)機(jī)筒加工溫度為100~260°C，擠出 機(jī)共設(shè)七區(qū)，第一區(qū)為l〇〇°C，第二區(qū)為110°C，第三區(qū)為180°C，第四區(qū)為220°C，第五區(qū)為 250°C，第六區(qū)為260°C，第七區(qū)為210°C，機(jī)頭溫度為200°C。主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為600r. min \ 然后熔融擠出、拉絲、冷卻、切粒獲得所需產(chǎn)品。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 按照重量份，將0. 5重量份PESAM用膠頭滴管滴加到99. 5重量份PA6中，攪拌均 勻后加入雙螺桿擠出機(jī)料桶內(nèi)，開(kāi)啟擠出機(jī)。擠出機(jī)機(jī)筒加工溫度為100~260°C，擠出 機(jī)共設(shè)七區(qū)，第一區(qū)為l〇〇°C，第二區(qū)為110°C，第三區(qū)為180°C，第四區(qū)為220°C，第五區(qū)為 250°C，第六區(qū)為260°C，第七區(qū)為210°C，機(jī)頭溫度為200°C。主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為600r. min \ 然后熔融擠出、拉絲、冷卻、切粒獲得所需產(chǎn)品。
[0034] 實(shí)施例4
[0035] 按照重量份，將1重量份PESAM用膠頭滴管滴加到99重量份PA6中，攪拌均勻后 加入雙螺桿擠出機(jī)料桶內(nèi)，開(kāi)啟擠出機(jī)。擠出機(jī)機(jī)筒加工溫度為100~260°C，擠出機(jī)共設(shè) 七區(qū)，第一區(qū)為l〇〇°C，第二區(qū)為110°C，第三區(qū)為180°C，第四區(qū)為220°C，第五區(qū)為250°C， 第六區(qū)為260°C，第七區(qū)為210°C，機(jī)頭溫度為200°C。主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為600r. min \然后恪 融擠出、拉絲、冷卻、切粒獲得所需產(chǎn)品。
[0036] 實(shí)施例5
[0037] 按照重量份，將1. 5重量份PESAM用膠頭滴管滴加到98. 5重量份PA6中，攪拌均 勻后加入雙螺桿擠出機(jī)料桶內(nèi)，開(kāi)啟擠出機(jī)。擠出機(jī)機(jī)筒加工溫度為100~260°C，擠出 機(jī)共設(shè)七區(qū)，第一區(qū)為l〇〇°C，第二區(qū)為110°C，第三區(qū)為180°C，第四區(qū)為220°C，第五區(qū)為 250°C，第六區(qū)為260°C，第七區(qū)為210°C，機(jī)頭溫度為200°C。主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為600r. min \ 然后熔融擠出、拉絲、冷卻、切粒獲得所需產(chǎn)品。
[0038] 實(shí)施例6
[0039] 按照重量份，將2重量份PESAM用膠頭滴管滴加到98重量份PA6中，攪拌均勻后 加入雙螺桿擠出機(jī)料桶內(nèi)，開(kāi)啟擠出機(jī)。擠出機(jī)機(jī)筒加工溫度為100~260°C，擠出機(jī)共設(shè) 七區(qū)，第一區(qū)為l〇〇°C，第二區(qū)為110°C，第三區(qū)為180°C，第四區(qū)為220°C，第五區(qū)為250°C， 第六區(qū)為260°C，第七區(qū)為210°C，機(jī)頭溫度為200°C。主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為600r. min \然后恪 融擠出、拉絲、冷卻、切粒獲得所需產(chǎn)品。
[0040] 實(shí)施例7
[0041] 按照重量份，將1重量份PESAM用膠頭滴管滴加到94重量份PA6中，攪拌均勻后 加入雙螺桿擠出機(jī)料桶內(nèi)，開(kāi)啟擠出機(jī)。同時(shí)將5重量份玻璃纖維從第一個(gè)排氣口加入進(jìn) 行熔融擠出。擠出機(jī)