[发明专利]一种尼龙增韧剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种增韧尼龙的制备方法，具体涉及一种结合低温等离子体制备尼龙增韧剂及其制备方法。

背景技术

尼龙是一种用途最广、种类最多的工程塑料，该材料具有良好的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学溶剂性、自润滑性和一定的阻燃性，同时该材料加工性能优良，可一体化成型复杂的结构部件，被广泛用于汽车、电子电器、机械、轨道交通、体育器械等领域。但是吸水性强、低温冲击性能差的缺点限制了尼龙材料的应用范围。

将聚烯烃或者聚烯烃弹性体与尼龙混合，可以显著改善该材料吸水性强、低温冲击性能差的缺点。由于聚烯烃类材料的非极性，很难与极性的尼龙材料混合均匀，采用极性化合物对聚烯烃进行接枝改性，然后通过反应挤出工艺、原位增容的方法将聚烯烃均匀分散到尼龙材料中，成为制备增韧尼龙最常用的方法。均匀分散的聚烯烃或者聚烯烃弹性体可以有效吸收基体材料受到的冲击能量，分散的聚烯烃粒子还可以有效阻止裂纹的产生，因此显著提高了尼龙材料在低温下的冲击强度，非极性聚烯烃的加入也可以明显降低材料的吸水性。

一种衣康酸接枝乙烯-α-辛烯共聚物及其制备方法(CN 101781389A)公开了一种衣康酸接枝乙烯-α-辛烯共聚物及其制备方法，将乙烯-α-辛烯共聚物、过氧化物引发剂、衣康酸极性单体在高速混合机内混合均匀，然后在挤出机中160～200℃、螺杆转速100～400转/分钟下进行反应挤出，得到衣康酸接枝乙烯-α-辛烯共聚物，该共聚物接枝效率在0.8～1.0％之间。

衣康酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物颗粒料的制备方法(CN 102766239A)公开了一种衣康酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物颗粒料的制备方法，将乙烯-辛烯嵌段共聚物、过氧化物引发剂过氧化二苯甲酰、衣康酸极性单体、抗氧剂搅拌混合均匀，然后通过双螺杆挤出机在150～170℃下反应挤出得到衣康酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物，共聚物接枝效率为1.35％～1.65％。

一种改性剂及其制备方法与应用(CN 101831131B)公开了一种衣康酸接枝聚烯烃弹性体共聚物，将聚烯烃弹性体、过氧化物引发剂过氧化二异丙苯、衣康酸极性单体、聚乙烯蜡在密炼机中混合均匀，然后在挤出机中反应挤出，制备成所述共聚物。

一种超韧尼龙合金及其制备方法(CN 101781455A)公开了一种超韧尼龙合金的制备方法，将尼龙、衣康酸接枝乙烯-α-辛烯共聚物、抗氧剂、润滑剂放入高速混合机中混合，然后将混合物放入双螺杆挤出机中，挤出温度250～280℃，主螺杆转速200～400转/分钟，经过牵引、冷却、切粒，得到聚烯烃增韧的尼龙混合物。

一种增韧聚酰胺组合物及其制备方法(CN 1480489A)公开了一种增韧聚酰胺的制备方法，首先在过氧化物引发剂的作用下，在挤出机中采用极性单体接枝聚烯烃弹性体，然后将该接枝物与尼龙6混合均匀，在挤出机中进行造粒挤出，得到具有良好韧性和加工性能的组合物。

一种超韧尼龙及其制备方法(CN 1445278A)公开了一种超韧尼龙的制备方法，将马来酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物与尼龙6混合均匀，同时采用动态硫化的方式在挤出机中进行挤出，得到具有良好加工性能的超韧尼龙。

增韧尼龙材料及其生产工艺(CN 90106778.4A)公开了一种增韧尼龙的制备方法，首先在过氧化二异丙苯引发剂的作用下，在挤出机中采用顺丁烯二酸酐接枝三元乙丙橡胶，得到接枝改性的聚烯烃，然后将该接枝物与尼龙66混合均匀，在挤出机中进行造粒挤出，得到的材料具有良好绝缘性、耐热和耐寒性能，用作钢轨绝缘接头时可以在-40℃～70℃范围内使用。

从上述专利中可以看到，作为增韧尼龙重要组分的增韧剂，都采用过氧化物作为引发剂，在挤出机中通过极性单体的接枝反应制备，但是过氧化物引发剂除了会引发极性单体接枝聚烯烃的主反应外，还会造成众多副反应的发生(如聚乙烯的交联或者聚丙烯的降解副反应)，这显著降低了极性单体接枝聚烯烃的效率，而且聚烯烃材料熔融指数发生变化后，会影响后续与尼龙混合时的加工性能。当使用这种接枝聚烯烃与尼龙进行反应挤出制备增韧尼龙时，不仅会对挤出工艺产生不良影响；而且由于聚烯烃接枝率低，需要加入大量聚烯烃才能满足材料韧性需求，这会显著降低尼龙材料的力学性能。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种尼龙增韧剂、制备方法及应用，增加了极性单体接枝聚烯烃的效率，将其添加入尼龙中也增加了尼龙的力学性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：