[发明专利]一种高强度高韧性PA66/GF的制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度高韧性PA66/GF的制备方法，本发明借助阴离子表面活性剂改性片层无机填料的片层结构，利用其层间吸附的大量阴离子，与接枝型弹性体长链发生离子交换反应，使弹性体进入层间与无机片层形成插层结构，增大了片层无机填料的层间距，甚至使片层无机填料剥离，充分实现了无机填料在弹性体之间的分散，且该插层结构提升了弹性体的刚性，将该母粒用于PA66/GF复合材料中大大降低了弹性体对复合材料强度和刚性的负面影响；本发明的接枝型弹性体插层片层无机填料不仅可应用于PA66体系，也可以应用于其他基体的增强增韧改性，工艺简单，工业化容易，应用较为广泛。

技术领域

本发明涉及PA66增强增韧改性的技术领域，具体涉及一种高强度高韧性PA66/GF的制备方法。

背景技术

聚酰胺66俗称尼龙66(PA66)，由于其主链上有大量的酰胺基团，分子间易形成氢键，分子作用力强，且PA66链段较为规整，结晶度高，因此具有优异的拉伸强度和弯曲性能。PA66同时具有抗冲击、耐磨、自润滑、弹性模量高、耐热性好等优点，在化工、建筑、机械制造以及交通运输等领域应用广泛，尤其在轨道交通领域。

虽然PA66各项力学性能优异，但在轨道交通运输中需添加玻璃纤维(GF)进一步增强。PA66在玻纤增强后其机械性能、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性等都会提高。但PA66/GF共混体系界面相容性差，玻璃纤维加入后复合体系的脆性增加，通常需要添加弹性体进一步增韧改性。然而大量添加弹性体会导致PA66/GF复合材料的强度、刚性、硬度有较大程度的下降。例如，中国发明专利(申请号：CN 107760020A)公开发明了一种耐低温高强度尼龙及其制备方法，主要将PA66、PA6、增韧剂(EPDM或者接枝型EPDM)、玻璃纤维、PBT及助剂等经熔融共混挤出，制备的尼龙在-30℃条件下可长期使用。然而该方法制备的尼龙复合材料的强度有较大程度的下降，且随着工程应用条件的提高，在低温环境下PA66/GF复合材料的耐低温性能略显不足。

本发明针对现有技术的不足，提供了一种采用片层无机填料插层弹性体制备高强度弹性体增韧剂的方法，所制备的高强度高韧性的弹性体母粒应用于制备PA66/GF复合材料。该方法借由片层无机填料均匀插层分散于弹性体中，提升了弹性体的强度及刚性，并与PA66基体有良好的相容性。该方法制备的PA66/GF复合材料，不仅能大幅度提升PA66/GF复合材料的韧性，还能保持PA66/GF复合材料的高强度和高硬度。

发明内容

本发明公开了一种高强高韧PA66/GF复合材料的制备方法，其目的在于解决普通弹性体增韧PA66/GF复合材料引起的强度、刚性、硬度下降等问题，拓宽了PA66在交通运输等领域中的应用范围。

本发明的技术方案如下：

一种高强度高韧性PA66/GF的制备方法，包括如下步骤：

(1)接枝型弹性体插层片层无机填料的制备

将阴离子表面活性剂改性片层无机填料与接枝型弹性体均匀混合，然后在双辊开炼机中混炼，制得接枝型弹性体插层片层无机填料；

所述阴离子表面活性剂改性片层无机填料与接枝型弹性体的质量比为2：18～5：15，优选4：16；

所述阴离子表面活性剂改性片层无机填料为市售，具体例如：阴离子表面活性剂改性的蒙脱土(MMT)、云母、片层滑石粉等片层填料中的一种或多种，优选阴离子表面活性剂改性的MMT；其中阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十八烷基硫酸钠、月桂醇聚醚硫酸酯钠等中的一种或多种；

所述接枝型弹性体为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)等中的一种或多种，优选POE-g-MAH；