[发明专利]一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺复合材料，特别涉及一种韧性良好的聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰胺(Polyamide，PA)俗称尼龙(Nylon)，是分子主链上含有重复酰胺基团(-NHCO-)的热塑性树脂的总称，由聚合的单体不同而分为尼龙6和尼龙66。尼龙是一种性能优异的热塑性半结晶工程塑料，如力学强度高、韧性好、耐热及药品性能良好等，被广泛应用于电子电器、电动工具、汽车、航天等领域。然而，尼龙也存在不耐强酸强碱、干态和低温冲击强度低、吸水率大从而影响其制品尺寸的稳定性和电性能等缺点。特别是在扎带和连接器等行业需要韧性良好的尼龙，市场上尼龙树脂原材料满足不了该领域的要求，因此，对尼龙材料的增韧越来越备受人们的关注。

研究发现，马来酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物做为增韧剂(MAH-g-POE)对尼龙有较好的增韧效果，能够满足许多行业的要求，在市场上得到广泛的应用。然而，该增韧剂的不足之处是添加量和成本高，气味大，而且往往导致尼龙的流动性变差，加工变困难。

发明内容

本发明的目的，是为了克服现有技术的不足，提供一种聚酰胺复合材料，该聚酰胺复合材料利用氨基酸对乙烯共聚物进行改性，其在-40℃的低温下的冲击强度达20KJ/m²以上，部分产品可达30KJ/m²以上，聚酰胺复合材料的流动性也得到改善。

本发明的另一目的在于提供所述聚酰胺复合材料的制备方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚酰胺复合材料，包括如下按重量份数计的组分：

     聚酰胺                   100份；

     氨基酸改性乙烯共聚物    2~30份；

     助剂                    0.1~5 份；

所述氨基酸的分子量大于或等于131；

所述的氨基酸改性乙烯共聚物，由重量比为100:0.5~20的带活性基团的乙烯共聚物与氨基酸经过熔融混合，发生接枝反应得到；所述活性基团为能与氨基酸的氨基发生化学反应的酸酐基、环氧基或羧基。

一种聚酰胺复合材料，由如下按重量份数计的组分组成：

     聚酰胺                   100份；

     氨基酸改性乙烯共聚物    2~30份；

     助剂                    0.1~5 份；

所述氨基酸的分子量大于或等于131；

所述的氨基酸改性乙烯共聚物，由重量比为100:0.5~20的带活性基团的乙烯共聚物与氨基酸经过熔融混合，发生接枝反应得到；所述活性基团为能与氨基酸的氨基发生化学反应的酸酐基、环氧基或羧基。

其中，所述氨基酸改性乙烯共聚物可以通过如下方法制备得到：将带活性基团的乙烯共聚物和氨基酸按照比例在高混机中混合均匀，混合机的转速为450~600转/分钟，随即加入到双螺杆挤出机中，在140~220℃的温度下进行熔融混合反应，然后造粒、冷却、干燥得到所述氨基酸改性乙烯共聚物；所述带活性基团的乙烯共聚物和氨基酸混合物在双螺杆挤出机中的停留时间为2~20min。

其中，在上述的配方范围中，氨基酸改性乙烯共聚物的重量份可以选为2~5份、5~8份、8~10份、10~15份、15~20份、20~30份。

其中，在上述的配方范围中，所述氨基酸改性乙烯共聚物可以由重量比为100:5~10、100:10~15、100:15~20的带活性基团的乙烯共聚物与氨基酸经过熔融混合反应得到。

在上述聚酰胺复合材料中，所述氨基酸的分子量为大于或等于131，其中，氨基酸的结构式可表达为HOOC-R-NH₂，R代表含有至少5个碳原子的烷基或烷烯基团。发明人经过大量实验发现，采用分子量131以上的氨基酸对乙烯共聚物进行改性时，对聚酰胺复合材料的人性改善效果比较好，尤其是低温韧性，同时分子量大于或等于131的氨基酸的热稳定性和反应活性都比较好。

作为一种可选方案，所述氨基酸的分子量可选为131~1000。

在上述聚酰胺复合材料中，所述聚酰胺树脂为PA6或PA66，可以通过多个商业来源获取，所述聚酰胺的特性粘度为2.0~3.0 dL/g。