[发明专利]一种增强增韧耐高温尼龙材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种增强增韧耐高温尼龙材料及其制备方法。该增强增韧耐高温尼龙材料的原料组分包括高温尼龙、增韧剂、丙烯腈‑苯乙烯共聚物以及其他助剂；按重量份计，所述高温尼龙、增韧剂、丙烯腈‑苯乙烯共聚物的比值为(45～79.6)：(3～15):(1～5)；所述增韧剂为苯乙烯‑乙烯‑丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐；所述高温尼龙为PA6T/66、PA6T/6I、PA9T、PA10T、PA12T、PA8T中的一种或多种组合。本发明通过在高温尼龙中添加SEBS‑G‑MAH和AS，在提高材料韧性的同时，降低增韧剂对材料拉伸强度和热变形温度的影响，从而制备得到高强高韧的耐高温尼龙材料，有效解决增韧后的尼龙材料耐温性能不足的问题。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种增强增韧耐高温尼龙材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙，高温尼龙多为半芳香族尼龙，因其具有高耐热、低吸水率及良好的尺寸稳定性等优点，广泛应用于电子电器、汽车工业、航空航天等有特殊要求的领域。

由于半芳香族尼龙的分子链上的苯环导致分子链段刚性较大，缺口冲击强度较低，受外力冲击作用很容易开裂，例如当其应用于耐高温要求的线束、扎带等产品时或应用于上述产品而产品存在卡扣时，往往因为韧性不足，而导致产品断裂；为解决半芳香族尼龙韧性不足的问题，目前最常用的增韧方法是向高温尼龙基体中添加弹性体或其接枝物，包括P0E、SEBS、EPR、EPDM等，但是，由于上述弹性体强度和耐热温度较低，这些弹性体增韧高温尼龙的刚性及热变形温度出现大幅度下降，而刚性不足和耐热性能显著下降限制了其应用。

申请号为CN200910234565.5，公开日为2010年05月05日的中国发明专利申请，公开了一种耐高温超韧尼龙材料，该材料主要由以下重量百分比的原料制成：尼龙66在50～70％、高温尼龙10～30％、弹性体1～30％、抗氧剂0.1～1％；所述的弹性体为马来酸酐接枝的EPDM。该发明利用高温尼龙使材料增加材料的耐热性能，尤其显著提高短时间耐高温性能，同时，所添加的弹性体充分发挥了提高材料韧性的作用。通过其实施例结果可知：该材料的悬臂梁无缺口冲击强度在86～109KJ/m²，热变形温度在61～73℃。

发明内容

为解决上述背景技术提到的问题：现有高温尼龙材料韧性不足使其应用受限、现有采用弹性体或其接枝物增韧高温尼龙的方法将导致尼龙材料刚性和耐热性能显著下降，从而使其应用受限。

本发明提供一种增强增韧耐高温尼龙材料,其原料组分包括高温尼龙、增韧剂、丙烯腈-苯乙烯共聚物以及其他助剂；按重量计，所述高温尼龙、增韧剂、丙烯腈-苯乙烯共聚物的比值为(45～79.6)：(3～15):(1～5)；所述增韧剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐；所述高温尼龙为PA6T/66、PA6T/6I、PA9T、PA10T、PA12T、PA8T中的一种或多种组合。

本发明按照一定配比在高温尼龙中添加SEBS-G-MAH(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐)和第三聚合物AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)，相比仅仅添加有SEBS-G-MAH的方案，添加SEBS-G-MAH/AS增韧效果更好，且对拉伸强度及负载热变形温度的影响更小；在该SEBS-G-MAH和AS组合中，AS与PA6T/66或PA6T/6I为热力学不相容体系，当上述高温尼龙材料(PA6T/66、PA6T/6I、PA9T、PA10T、PA12T、PA8T中的一种或多种组合)、SEBS-G-MAH、AS三者共混时，会原位形成以AS为核、SEBS-G-MAH为壳的核-壳的结构的增韧剂，所述核-壳结构增韧剂具有更高的增韧效果，可以以更小的添加量，实现更高的增韧效果，同时对拉伸强度影响较小，不仅如此，以高玻璃化转变温度的AS为核，可以有效减少增韧剂对材料负载热变形温度(又称热变形温度)的影响，有效解决采用弹性体增韧后尼龙材料耐热性能不足的问题。