[发明专利]原位反应增容法制备超韧尼龙6合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种使用原位反应增容的方法制备具有高韧性、耐低温性与低吸水率的超韧尼龙6合金。

背景技术

聚酰胺，又称尼龙(PA)，是五大通用工程塑料中用途最广、品种最多、产量最大、综合性能优良的基础树脂。PA6为半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，具有力学强度高、韧性好、耐磨、耐油、耐化学药品性和自润滑性，摩擦系数低等优良的综合性能，还有一定的阻燃性，易于加工。但是，PA6的耐冲击性较差，尤其耐低温性能较差，而且吸水率较大，限制了的应用领域和范围。

超韧尼龙作为改性尼龙的一大品种，主要通过添加橡胶弹性体、热塑性弹性体、茂金属聚烯烃等增韧剂，经双螺杆挤出机共混制得的。增韧剂一般都是通过接枝极性基团与尼龙末端的氨基或羧基反应而增强尼龙树脂和增韧剂之间的相容性，增韧剂的加入大幅度地提高了PA6的缺口冲击强度和耐低温性，也降低了其吸水性。因此，改性PA6拓展了其使用的范围，为客户所喜欢。

POE是乙烯和辛烯的共聚物，具有优异的耐老化性、耐紫外光性、良好的力学性能和加工流变性能，低温韧性好，性价比高等优点，因而在聚烯烃弹性体增韧尼龙的体系中，POE是应用比较多的一种弹性体。但是POE为非极性弹性体，POE与PA6简单共混得到的共混物的力学性能并不好，因此需要对POE进行接枝改性。专利CN03116291.6公开了通过尼龙、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和过氧化物动态硫化制备超韧尼龙；专利200910109999.2公开了以聚己内酰胺、聚烯烃等为基料，以马来酸酐接枝的聚烯烃作相容剂，以马来酸酐接枝的POE为增韧剂，用双螺杆挤出共混制得耐寒超韧尼龙/聚烯烃合金；专利201010139598.4公开了以尼龙和衣康酸接枝POE来制备超韧尼龙合金。

原位反应增容是指把两种高聚物、含极性基团的乙烯基单体与引发剂一并放入到平行双螺杆挤出机里，在挤出过程中产生含极性基团的高聚物，然后该高聚物与另一高聚物形成带有增容性的高聚物。

本发明采用原位增容的方法，在平行双螺杆挤出机里，POE分子在引发剂的作用下接枝上马来酸酐基团，使其具有较强的极性，利用POE-g-MAH的酸酐基团与PA6的端氨基反应来改善PA6/POE体系的相容性，从而得到性能优异的超韧PA6合金，使用该方法目前在国内外属发明人首创。

发明内容

本发明的目的是采用原位反应增容的方法，将尼龙6、乙烯与辛烯共聚物（POE）、引发剂、顺丁烯二酸酐和相容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐（HDPE-g-MAH）共混后，在平行双螺杆挤出机中，原位生成接枝的高聚物POE-g-MAH，并且POE-g-MAH的酸酐基团可以和尼龙6的端氨基发生缩合反应形成带有增容性的高聚物POE-g-MAH-g-PA6，从而改善尼龙6与POE之间的相容性，制备出具有高韧性、耐低温性与低吸水率的超韧尼龙6合金。

为了实现本发明的目的，本发明的技术方案为：原位反应增容法制备超韧尼龙6合金，提供一组组合物，该组合物包括以下重量份的化合物：

引发剂为有机类过氧化物，包括氢过氧化物类、过氧化二烷基类、过氧化二酰类、过氧化酯类、过氧化二碳酸酯类，任意选一种引发剂，它们的加入起到引发产生接枝高聚物POE-g-MAH的作用。

在其中一个实施例中，所述的有机类过氧化物为过氧化二烷基类中的过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

本发明的另一目的是提供上述超韧尼龙6合金的制备方法，具体的技术方案如下：

⑴、将所述重量份引发剂与顺丁烯二酸酐溶于稀释剂丙酮中，放置备用；

⑵、将所述重量份尼龙6置于真空烘箱中进行烘干处理，控制烘箱温度在80～100℃，干燥4～12小时，所述重量份POE置于真空烘箱中进行烘干处理，控制烘箱温度在60～80℃，干燥4～12小时，然后将尼龙6和POE冷却至室温；

⑶、将进行烘干处理的尼龙6与POE按比例混合均匀，然后加入高密度聚乙烯接枝马来酸酐HDPE-g-MAH，将引发剂与顺丁烯二酸酐混合溶液倒入尼龙6与POE的共混物中，共混物放置于空气中，使溶剂挥发出去；

⑷、将混合好的预混合料置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，既得；

加工工艺参数如下：