[发明专利]一种抗热氧聚酰胺6及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗热氧聚酰胺6及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰胺（Polyamide，简称PA，俗称尼龙）是一种广泛应用的工程塑料，目前PA已成为五大工程塑料中产量最大、应用最广、品种最多的一类，其品种繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等，其中PA6和PA66是用量最大的两种聚酰胺材料。

金融危机之后，全球市场对聚酰胺（PA）树脂的需求出现快速下滑，随着金融危机的退去，近年来，市场上对聚酰胺树脂的需求量得到快速恢复。根据欧洲塑料统计，从2009到2010年，全球PA树脂需求量增长率达到12%——超过以往25年的平均值，其中2009年PA6和PA66两种聚酰胺的全球市场份额约550万吨。预计到2015年，全球PA树脂增长率将达到6%。

聚酰胺具有优异的机械性能、耐化学腐蚀性和摩擦性能，同时具有良好的加工性能和化学活性，但聚酰胺从合成、存放、热加工到最后制品的使用均存在热氧化问题，令其在热加工及使用过程中很容易发生氧化降解，造成相对分子质量降低、末端羧基含量增加、末端胺基含量减少及颜色发生变化，因此提高聚酰胺的抗热氧稳定性一直为人们所关注。

添加抗氧剂是防止高分子材料氧化的一种有效手段。目前聚酰胺类高聚物常用的抗氧剂有铜盐与含卤素或含磷的化合物、磷类、受阻酚类化合物和受阻胺类化合物等。铜盐与含卤素或含磷化合物的组合是非常有效的稳定剂，但由于铜离子呈蓝色，加入后使基体显著变色并较容易被水抽走；受阻胺类化合物也是聚酰胺最有效稳定剂之一，但其使用浓度较高，自身强烈变色，且有较强毒性。但亚磷酸酯类与受阻酚抗氧剂有良好的协同作用，能够有效的提高加工稳定性、耐热稳定性和耐候性等。

然而目前市面上大多数聚酰胺6的抗氧化及拉伸强度等方面的性能仍然不能满足某些领域的使用要求，还有待进一步提高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种抗氧化性能优异，拉伸强度好的抗热氧聚酰胺6。

一种抗热氧聚酰胺6，按重量份数计，制备原料包括：

聚酰胺6 94份；

笼状磷酸酯2份；

抗氧化剂618 1~3份；

抗氧化剂330 1~3份；

笼状磷酸酯的结构如下：

。

抗氧化剂618，化学名称双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯，不溶于水，溶于甲醇、丙酮、己烷、苯、氯仿。抗氧剂618为亚磷酸酯类抗氧剂，现有技术中主要用于300℃左右高温加工的塑料材料或制品（抗氧剂及其发展趋势，陈威等，化工技术与开发，2008年12月第37卷第12期）。

抗氧化剂330，化学名称2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三甲苯，为受阻酚类抗氧剂，现有技术中常规用量在0.05~0.3%之间。

本发明经过试验发现，将聚酰胺6、笼状磷酸酯、抗氧化剂618和抗氧化剂330以一定用量比例混配后，制备的聚酰胺6在抗氧老化性能以及拉伸强度方面都表现优异，可能是各原料之间产生了协同效应。

作为优选方案，上述抗热聚酰胺6，各原料用量为：

聚酰胺6 94份；

笼状磷酸酯2份；

抗氧化剂618 2份；

抗氧化剂330 2份。

试验发现，以上这种最优配比，所得产品的抗氧老化性能以及拉伸强度等性能都表现最佳。

作为优选方案，上述抗热聚酰胺6，聚酰胺6的相对粘度为3.0。相对粘度是在一定温度时液体的绝对粘度与另一液体的绝对粘度之比，用以比较的液体通常是水或适当的液体。粘度是指液体的粘稠程度，它是液体在外力作用下发生流动时，分子间所产生的内摩擦力。

本发明还提供了一种上述抗热聚酰胺6的制备方法，步骤如下：

（1）预混：将聚酰胺6、笼状磷酸酯、抗氧化剂618和抗氧化剂330加入高速混合机里预混合，预混合温度为30~50℃，混合机转速为400~500rpm，混合时间为3~6分钟；

（2）挤出造粒：将步骤（1）预混合的物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出时双螺杆挤出各区段的温度为150~250℃，螺杆转速固定为308rpm，下料速度为20rpm，并经冷却、切粒即得抗热聚酰胺6材料。