[发明专利]聚酰胺/聚烯烃合金材料及其原位接枝制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子合金领域，具体涉及一种聚酰胺/聚烯烃合金材料及其原位接枝 制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA)材料位于五大工程塑料之首，因其具有优异的机械强度、长期耐热性、 耐磨性、自润滑性和耐疲劳性能，广泛应用于机械、汽车、电器等行业，但是聚酰胺材 料对缺口冲击敏感，而且由于其强极性的特点，也存在吸水率较大，影响尺寸稳定性和 电性能，因而不能满足日益发展的高科技领域对其性能的要求，使其应用受到一定的局 限性。

聚烯烃材料种类多样、来源丰富、价格实惠，不同的聚烯烃材料又具有其特定不同 的功能，例如聚丙烯(PP)，它是增长最快的塑料品种之一，其耐油、耐化学品性优良， 易加工，不吸水；而聚乙烯(PE)种类更为丰富，常规种类有高密度聚乙烯、低密度聚 乙烯、线性低密度聚乙烯等，其具有无毒、密度小、化学性能稳定、吸水率低、低温韧 性好等优异性能。

因此，将聚烯烃与聚酰胺共混改性可以有效改善聚酰胺材料的吸水性变差的问题， 从而提高尺寸稳定性和电性能，而且根据需要，加入不同种类的聚烯烃，对聚酰胺材料 都能起到一定作用的增韧作用，并降低成本。

但是由于聚烯烃和聚酰胺材料绝大多数在热力学上不相容，直接共混不能得到性能 优异的合金产品，最通用的方法就是在聚酰胺/聚烯烃相对应的体系中加入官能化的聚烯 烃材料作为相容剂或增韧剂，例如可以与聚酰胺端基反应的马来酸酐接枝聚烯烃或者甲 基丙烯酸缩水甘油酯接枝的聚烯烃材料均是较好的选择，加入此类的相容剂可以改善分 散性粒径，提高界面结合力，已成为目前制备聚酰胺/聚烯烃合金的成熟技术。

现有的聚酰胺/聚烯烃合金材料的生产方法大部分采用上述的方法，即塑料改性企业 先购买或生产合金所需要的相容剂，再利用双螺杆挤出机等生产设备添加聚烯烃、聚酰 胺、相容剂和其它助剂等完成共混造粒，制备相对应的合金，例如专利CN1290594A、 CN1690123A、CN104559153A等专利中介绍的制备方法均采用此法，此法的缺点受制 于上游相容剂性能的稳定性、供货状况的稳定性，会出现最终制品性能波动，生产缺货 等状况；另一种方法如专利CN101781466A中的介绍，先制备功能化的聚烯烃，再与聚 酰胺共混制备相应合金，以上两种方法从广义上都属于两步法生产，会产生耗能高、工 艺流程长、采购周期长，不利于现代生产的快速化要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，主要从工艺及配方的角度， 提供一种制备聚酰胺/聚烯烃合金(即聚酰胺与聚烯烃的共混物)的新方法，此方法使 用一步法实现了原位接枝和增容共混两个过程的功能，可减少产业链的生产环节， 节约能源，降低成本；另外，本发明方法独特新型，制备工艺简单，可以通过配方 和工艺的自由调节，组合设计出多种不同功能的聚酰胺/聚烯烃合金材料，为下游的 应用提供更广泛的选择。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种聚酰胺/聚烯烃合金材料，其包括按重量份数计的如 下组分：

其中，聚烯烃树脂的使用量为5～80份，过少的聚烯烃树脂，使反应接枝过程较难 控制，产品性能波动较大，过多的聚烯烃树脂，功能化聚烯烃太多，与聚酰胺制备合金 时，不能体现聚酰胺树脂的优势；反应接枝单体的使用量为0.01～5份，过多的反应接枝 单体会造成残留单体过多且产生难以去除的刺激性气味，反应接枝单体含量过少则影响 最终产品性能；聚酰胺树脂的使用量为20～95份，聚酰胺添加量过多不能体现功能化聚 烯烃的效果，从而不能有效改善基体树脂的吸水性、抗冲击性能等，添加量过低机械性 能变差，不能体现相应合金的优势；引发剂的使用量为0.001～1份，引发剂过多造成过 度副反应，过少则产生自由基过少，影响接枝效率。

作为优选方案，所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁 烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物，乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-丙烯 酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物中的至少一种。

作为优选方案，所述的反应接枝单体为顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、 丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。