[发明专利]一种增韧、增强聚酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料的加工自增韧、增强领域，特别是一种通过单面辊动轮、板压成型获得定向均匀增韧、增强聚酰胺材料的方法。

背景技术

高聚物为了适应更广的领域，需要对材料进行改性，从而提高材料的力学性能。现在的方法可分为加工和共混（复合）增韧、增强，其中的共混方法是现在研究的主流。但在增加力学性能的过程中，材料的韧性和强度往往难以兼顾，限制了高聚物更广泛的应用；而加工改性是通过改变高分子的聚集态结构，从而达到增强、增韧的目的，是很有前途的改性方法。

加工过程中，聚合物中不用添加助剂、步骤简单、劳动强度低。如固态加工技术，在外界力场的作用下发生强烈的固态变形，材料内部晶体发生变形、滑移、破裂，分子链沿外力场方向排列取向，从而得到增强、增韧材料，目前已经应用的固态加工方法可分为：固态挤出、拉伸、辊压等。

辊压成型作为一种增强加工方法得到了大量的研究，但辊压成型过程中加压过程瞬时完成，分子取向难以稳定下来，制品形状不可控，从而限制了辊压成型的工业化应用。敖婷婷等[塑料工业，35(2007)，3,39-41]对PA66在压力诱导流动成型加工下、不同压缩程度下的结构进行了研究，得到了分子排列取向的高聚物材料，但设备简单难以连续化加工。几十年来，主流的高聚物加工设备还仅限于熔融加工（注塑机、挤出机等），这主要是固态加工方法设备复杂、效率低下、自动化程度低等因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单的通过加工增韧、增强聚酰胺的方法。

本发明的技术方案是：一种增韧、增强聚酰胺材料的方法，它的步骤如下：

（1）将聚酰胺材料在高聚物成型加工设备中得到聚酰胺片材，所述聚酰胺材料包括主链全部或部分是由羧基与胺基缩聚形成的聚合物；

（2）将聚酰胺片材加工制成需要的形状，并升高片材温度到加工温度进行单面辊动、板压，加工温度在高聚物熔点以下，所述聚酰胺片材受到的压强为1-15000MPa，受到单次恒定压力的时间为10-9000s；

（3）将聚酰胺片材进行热处理，热处理的温度在熔点以下，时间少于900min。

所述聚酰胺材料为PA66、PA6、PA610、PA1010或PA12。  

所述步骤（1）中高聚物成型加工设备为注塑机、挤出机、硫化机或模压机。

所述步骤（2）中聚酰胺片材受到的压强为300-800MPa，受到单次恒定压力的时间为200-600s。

所述步骤（3）中热处理的温度在聚酰胺材料的玻璃化温度与熔点之间。

所述步骤（3）中热处理为张紧热处理或松弛热处理。

所述步骤（2）中单面辊动轮与压板结合紧密，并保持压力恒定，压力可施加一次也可施加多次，时间、温度可控，加工成型过程中，辊动轮沿着加工方向前进，高聚物沿加工方向进行取向。

所述步骤（2）加工成型过程中可进行单次加工、也可进行多次加工。

本发明的有益效果是：在单面辊动、板压过程中，原来聚合物片材中无规的分子链在外力的作用下进行排列，形成了有序的取向结构，提高了材料的力学性能。

附图说明

图1是单面辊动、板压加工聚酰胺装置示意图。

具体实施方式

一种增韧、增强聚酰胺材料的方法，它的步骤如下：

（1）将聚酰胺材料在高聚物成型加工设备中得到聚酰胺片材，所述聚酰胺材料包括主链全部或部分是由羧基与胺基缩聚形成的聚合物；

（2）将聚酰胺片材加工制成需要的形状，并升高片材温度到加工温度进行单面辊动、板压，加工温度在高聚物熔点以下，所述聚酰胺片材受到的压强为1-15000MPa，受到单次恒定压力的时间为10-9000s；

（3）将聚酰胺片材进行热处理，消除内应力，提高使用中的稳定性，热处理的温度在熔点以下，时间少于900min。

所述聚酰胺材料为PA66、PA6、PA610、PA1010或PA12。  

所述步骤（1）中高聚物成型加工设备为注塑机、挤出机、硫化机或模压机。

所述步骤（2）中聚酰胺片材受到的压强为300-800MPa，受到单次恒定压力的时间为200-600s。

所述步骤（3）中热处理的温度在聚酰胺材料的玻璃化温度与熔点之间。

所述步骤（3）中热处理为张紧热处理或松弛热处理。

实施例1