[发明专利]一种增韧尼龙合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增韧尼龙合金及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚酰胺（Polyamide，PA俗称尼龙）是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，并可添加增韧剂、阻燃剂等助剂提高其韧性、阻燃性等性能和扩大应用范围。

增韧尼龙在低温环境下仍能保持优良的物理性能。通过添加不同结构的增韧剂以增加复合材料的柔韧性、抗冲击能力、耐低温性。虽然强度、刚性、耐热性比母体尼龙有所下降，但冲击强度可提高10倍以上，并具有优异的耐磨性和尺寸稳定性，改性后的增韧尼龙可以耐辐射，耐紫外线，并具有优异的机械强度。

现有增韧尼龙随着增韧尼龙的冲击强度的增加而流动性变差，对于韧性较高的增韧尼龙来说往往在注塑成型时候出现加工难以及表面等各种问题。为了解决这个增韧尼龙的韧性和流动性平衡问题，需要对现有增韧尼龙合金组合物的各组分配方比率进行优化，以达到在超高韧性的时候，保留材料具有较好的流动性。

发明内容

本发明提供一种增韧尼龙合金及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是：一种增韧尼龙合金，所述增韧尼龙合金的原料配方主要由下列重量份的材料组成：

尼龙树脂          60～90重量份；

增韧剂            10～40重量份；

所述增韧剂是乙烯-α-烯烃共聚物（POE，聚烯烃弹性体Polyolefin elastomer）和马来酸酐接枝乙烯-α-烯烃共聚物的混合物；所述增韧剂中乙烯-α-烯烃共聚物（MAH-g-POE）的质量百分含量为10～80%。

优选的技术方案为：所述乙烯-α-烯烃共聚物在190℃和2.16Kg负荷下测定的熔融指数大于或等于3g/10min（按ISO1133国际标准）。

优选的技术方案为：所述尼龙树脂是粘度为2.2～3.2的尼龙6（PA6）。

优选的技术方案为：所述尼龙树脂是粘度为2.3～3.2的尼龙66（PA66）。

优选的技术方案为：所述马来酸酐接枝乙烯-α-烯烃共聚物中马来酸酐（MAH）的接枝率为0.3～1.2%。

优选的技术方案为：所述原料配方中还包括5～40重量份的填充物；所述填充物选自滑石粉、碳酸钙、硅灰石粉、云母粉、玻璃微珠、硅酸钙、硫酸钡、二氧化硅、玻璃纤维。

为达到上述目的，本发明采用的第二种技术方案是：包括以下步骤：

步骤a、按上述技术方案中所述原料配方称量相应的物料进行预混合得到混合料；

步骤b、把所述步骤a得到的混合料投入双螺杆挤出机喂料仓，经过挤出机熔融塑化，经冷却后切粒，制得增韧尼龙合金。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，当马来酸酐接枝率低于0.3%时，所得组合物的冲击强度很低，不能用来制备本发明的增韧尼龙合金，而当马来酸酐接枝率超过1.2%时，所得增韧尼龙合金的流动性会大幅度降低。其中MAH-g-POE的接枝率的测定按酸碱滴定法进行测定，按下式计算接枝率：

接枝率=49×(N₁V₁-N₂V₂)/m×l00%

式中，N₁为KOH-乙醇溶液的浓度，mol/L；V₁为KOH-乙醇溶液的体积，L；N₂为HCI-异丙醇的浓度，mol/L；V₂为HCl-异丙醇的体积，L；m为样品的质量，g。

接枝率又称接枝效率（efficiency of grafting），是指接枝共聚合反应中，单体或聚合物支链接到接枝共聚物中的量与初始投入的待接枝的单体或待接枝的聚合物支链的总量之比。

2、上述方案中，α-烯烃（α-olefin，Alpha Olefins）指双键在分子链端部的单烯烃，分子式R-CH=CH₂，其中R为烷基。若R为直链烷基，则称为直链α-烯烃（LAO）。

3、上述方案中，还可包含抗氧剂、润滑剂和成核剂等助剂，这些助剂是本行业的一般工程技术人员所公知的，对于本发明也不是必须的。