專利名稱：一種超韌超強(qiáng)尼龍-聚烯烴共混合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種超韌超強(qiáng)尼龍-聚烯烴共混合金，尤其是其超韌超強(qiáng)。
背景技術(shù)：
尼龍合金的研究和開發(fā)一直受到人們的廣泛關(guān)注，尼龍/聚丙烯(PA/PP)合金是 其中最典型的代表。在很多場(chǎng)合，需要增強(qiáng)尼龍的韌性，加入橡膠或熱塑性彈性體，如EPDM、 POE等均可有效改善尼龍的韌性，甚至得到超韌尼龍。但橡膠和熱塑性彈性體的加入，往往 會(huì)使拉伸、彎曲等其他力學(xué)性能大幅下降，從而使材料的適用性受到局限，如何使共混合金 獲得均衡的力學(xué)性能成為研究者長期關(guān)注努力的焦點(diǎn)。VERSIFY是DOW化學(xué)公司在聚丙烯合成過程中加入少量的乙烯單體得到的乙丙共 聚物。由于乙烯鏈段在共聚物中分散非常均勻，從而使PP的結(jié)晶受到抑制，得到了類似彈 性體但具有一定機(jī)械強(qiáng)度的產(chǎn)品。多單體熔融接枝可以抑制接枝過程中PP的降解，同時(shí)提 高其接枝率，本研究用苯乙烯(St)作為共單體對(duì)V-2300進(jìn)行馬來酸酐(MAH)的熔融接枝， 并用多單體接枝的V-2300制備了 PA6/VERSIFY共混合金，獲得了力學(xué)性能均衡提高的高性 能超韌超強(qiáng)尼龍合金。

發(fā)明內(nèi)容
使用單螺桿擠出機(jī)(螺桿直徑Φ = 30mm, L/D = 25)采用質(zhì)量配比DCP為 0. 3%, MAH為3%，St比例為6%，進(jìn)行V-2300的熔融接枝，擠出后造粒，干燥得到接枝物 VERSIFY-g-(MAH-co-St) (g-V-2300)。共混物制備是將干燥好的 PA6、V-2300 和 g-V-2300 按一定配比混合后，用SHL-35雙螺桿擠出機(jī)在機(jī)筒溫度為200-240°C條件下熔融擠出、造 粒得到超韌超強(qiáng)尼龍-聚烯烴共混合金。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。圖1為V-2300及純化后的g-V-2300紅外譜圖。圖中1782cm_l和1857cm_l兩處 為酸酐環(huán)上的羰基吸收峰，702cm-l和2723cm-l為苯環(huán)和V-2300的特征峰，表明馬來酸酐、 苯乙烯成功接到V-2300分子鏈上，MAH接枝率約為1. 02%。圖2為固定V-2300+g-V-2300在共混物中的比例為30wt %，改變g-V-2300 的添加量時(shí)，共混物脆斷面經(jīng)二甲苯刻蝕的相形態(tài)變化的SEM照片。其中a、PA6/ (V-2300+g-V-2300) :70/(20+10) ；b、PA6/(V-2300+g-V_2300) :70/(15+15) ；c、PA6/ (V-2300+g-V-2300) :70/(10+20) ；d、PA6/(V-2300+g-V-2300) :70/(5+25)由圖 2 可以看 出，隨著接枝物比例的不斷提高，分散相粒徑不斷減小，分散均勻，表明其起到了良好的相 容作用。這是由于一是在共混過程中g(shù)-V-2300中的酸酐基團(tuán)與PA6的端氨基反應(yīng)，形成的 PA6-VERSIFY共聚物作為相容劑，使得分散相粒徑減小、界面厚度增加、界面粘接增強(qiáng)、體系 分散性和均勻性極大改善；二是當(dāng)g-V-2300比例的增加到15%左右后，g-V-2300還可能以
3微小的g-V-2300顆粒的形式獨(dú)立存在，從而起到了進(jìn)一步減小了分散相平均尺寸的目的。 當(dāng)接枝物的添加量為25wt%時(shí)，共混物中分散相的平均粒徑僅為0. 27 μ m0
圖3為ΡΑ6/ (V-2300+g-V-2300) (70/30)共混物的沖擊強(qiáng)度隨g-V-2300含量增加 的變化情況。可以看出沖擊強(qiáng)度變化規(guī)律與平均粒徑變化趨勢(shì)相吻合，即隨粒徑減小而沖 擊強(qiáng)度不斷升高。尤其是當(dāng)共混物中g(shù)-V-2300含量超過15wt%時(shí)，沖擊強(qiáng)度的提高幅度迅 速增加，含量為25wt%時(shí)的沖擊強(qiáng)度高達(dá)324. 54J/m0由于體系中分散相V-2300+g-V_2300 在共混物中的比例始終保持在30wt%不變，表明通過提高共混物的相容性從而減小分散相 平均粒徑，就可達(dá)到增韌尼龍，獲得高性能尼龍合金的目的。
權(quán)利要求
1.一種超韌超強(qiáng)尼龍-聚烯烴共混合金，采取用多單體接枝的聚烯烴V-2300制備了 PA6/VERSIFY共混合金，獲得了力學(xué)性能均衡提高的高性能超韌超強(qiáng)尼龍合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超韌超強(qiáng)尼龍-聚烯烴共混合金，其特征是使用單螺桿擠 出機(jī)(螺桿直徑Φ = 30mm, L/D = 25)采用質(zhì)量配比DCP為0. 3%，MAH為3%，M比例 為6 %，進(jìn)行V-2300的熔融接枝，擠出后造粒，干燥得到接枝物VERSIFY-g-(MAH-co-St) (g-V-2300)。共混物制備是將干燥好的PA6、V-2300和g+2300按一定配比混合后， 用SHL-35雙螺桿擠出機(jī)在機(jī)筒溫度為200-240°C條件下熔融擠出、造粒得到超韌超強(qiáng)尼 龍-聚烯烴共混合金。
全文摘要
使用擠出機(jī)對(duì)乙丙共聚物VERSIFY2300(乙烯含量12wt.％)(V-2300)進(jìn)行馬來酸酐(MAH)和苯乙烯(St)多單體熔融接枝得到接枝物VERSIFY-g-(MAH-co-St)(g-V-2300)。通過SEM、FTIR和力學(xué)性能測(cè)試，研究了g-V-2300對(duì)PA6/(V-2300+g-V-2300)(70/30)共混物形態(tài)和性能的影響。研究結(jié)果表明，隨著g-V-2300含量的提高，V-2300分散相粒徑不斷減小且分散均勻。當(dāng)g-V-2300比例為25wt.％時(shí)，分散相尺寸只有0.27μm，此時(shí)共混物的izod沖擊強(qiáng)度達(dá)到324.54J/m，為PA6/(V-2300+g-V-2300)(70/(30+0))共混物的16倍。g-V-2300的加入，顯著改善了PA6/(V-2300+g-V-2300)(70/30)共混物的沖擊強(qiáng)度，其伸長率，拉伸強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度也得到提高，從而得到具有均衡力學(xué)性能的增韌尼龍6合金。
文檔編號(hào)B29C47/92GK102061084SQ201010549449
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者張甲敏 申請(qǐng)人:河南科技學(xué)院