一種改性澆鑄尼龍組合物及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種改性澆鑄尼龍組合物及其制備方法，該改性澆鑄尼龍組合物，以重量份計，其由100份己內酰胺、0

【技術實現步驟摘要】
一種改性澆鑄尼龍組合物及其制備方法


[0001]本專利技術屬于高分子復合材料
，具體涉及一種改性澆鑄尼龍組合物及其制備方法。

技術介紹

[0002]澆鑄尼龍(MC尼龍)，也稱單體澆鑄尼龍，其通常是由已內酰胺單體在強堿(如NaoH)和一些助催化劑的作用下，用模具直接聚合成型得到制品的毛坯件。由于把聚合和成型過程結合一起，因而成型方便、設備投資少，易于制造大型機器零件。并且澆鑄尼龍的力學性能和物理性能相較于普通尼龍均比較優異，因此應用廣泛。
[0003]在單體澆鑄尼龍中最重要的品種是單體澆鑄尼龍6，亦稱為MC尼龍6，其物理機械性能優于普通尼龍6，有較好的強度、剛性、韌性、耐磨性、化學穩定性；吸水率低，尺寸穩定性好；且具有自熄性。其優異的性能，使得單體澆鑄尼龍被廣泛用于機械工業領域，制作難于注射成型的大型制品，如大型齒輪、大型閥座、大型蝸輪以及大型軸套和軸瓦等。特別適用于制作高載荷、高速度運轉的軸承。此外，還用于制造導向環、導軌、輥套、摩擦板、傳送帶輪、支撐臺架、梭子、襯套和螺旋推進器等。也可用于制造板材、管材和棒材等。
[0004]大部分單體澆鑄尼龍制品的使用環境均為高溫環境，由于長時間處于高溫環境下，澆鑄尼龍可能會發生降解，使得澆鑄尼龍的性能發生劣化，從而影響其使用。尤其是部分力學性能，如拉伸強度、缺口沖擊強度等，力學性能的劣化將會嚴重影響其制品的壽命和安全性。

技術實現思路

[0005]有鑒于此，本專利技術有必要提供一種改性澆鑄尼龍組合物及其制備方法，該制備方法簡單，可顯著提高澆鑄尼龍的耐熱老化能力，獲得的改性澆鑄尼龍具有優異的力學性能，且長期處于高溫環境中，也具有良好的機械性能保持率。
[0006]為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
[0007]本專利技術首先提供了一種改性澆鑄尼龍組合物，以重量份計，其由100份己內酰胺、0
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30份十二內酰胺、1
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2份己內酰胺鈉、0.3
?
0.5份六亞甲基二異氰酸酯、2
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6份炭黑以及0.5
?
1.5份抗氧劑ZKF通過澆鑄法制備而成。
[0008]本專利技術以己內酰胺作為原料，己內酰胺鈉作為催化劑，六亞甲基二異氰酸酯作為引發劑，合成澆鑄尼龍，添加炭黑和抗氧劑ZKF作為耐熱老化添加劑，使得制得的澆鑄尼龍具有優異的耐熱老化能力。此外，在合成過程中添加適量的十二內酰胺，可以與己內酰胺同時開環，形成共聚，一方面能夠增加澆鑄尼龍組合物的韌性，另一方面可以調節己內酰胺熔融時的粘度，使炭黑均勻的分散在己內酰胺中，從而進一步的提高澆鑄尼龍組合物的耐熱老化能力。
[0009]進一步方案，本專利技術中所述的己內酰胺鈉、六亞甲基二異氰酸酯沒有特殊的限制，為了保證改性澆鑄尼龍的純度，在本專利技術的一個或多個實施例中，所述己內酰胺和六亞甲
基二異氰酸酯均采用分析純，其中，所述己內酰胺鈉的純度≥98％，所述六亞甲基二異氰酸酯的純度≥99％。
[0010]進一步方案，所述炭黑的粒徑為10
?
20μm，比表面積為300
?
500m2/g。
[0011]本專利技術還提供了一種改性澆鑄尼龍組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0012]以重量份計，將100份己內酰胺、0
?
30份十二內酰胺、1
?
2份己內酰胺鈉、2
?
6份炭黑和0.3
?
0.6份抗氧劑ZKF混合后，升溫至135
?
145℃，負壓除水，保持真空度；
[0013]恢復常壓后，向其中加入0.3
?
0.5份六亞甲基二異氰酸酯，快速攪拌均勻后通過澆鑄法制得改性澆鑄尼龍組合物。
[0014]本專利技術中澆鑄尼龍的制備沒有特殊的限制，采用本領域中現有的澆鑄尼龍制備方法即可，區別在于在制備過程中添加助劑，其具體的參數可根據需要進行調整，故這里不再具體闡述
[0015]進一步方案，在本專利技術的一個或多個實施例中，所述負壓除水的時間為3
?
5min。
[0016]進一步方案，在本專利技術的一個或多個實施例中，所述真空度的壓力為0.01
?
0.05MPa。
[0017]進一步方案，所述澆鑄法的具體步驟為：將攪拌均勻后的物料加入溫度為150
?
190℃的模具中，固化15
?
30min，獲得改性澆鑄尼龍組合物。
[0018]與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
[0019]本專利技術中的改性澆鑄尼龍組合物在原料配方中添加炭黑和抗氧劑ZKF作為復配抗氧劑，從而顯著提高改性澆鑄尼龍組合物的耐熱老化性能，且該改性過程是在通過澆鑄法制備尼龍組合物的過程中進行，故無需后續再與其他助劑進行共混，工藝簡單，效率高。獲得的改性澆鑄尼龍組合物即使在長期高溫環境下也具有優異的機械性能。
[0020]此外，該改性澆鑄尼龍組合物中還添加有十二內酰胺，可以與己內酰胺同時開環，形成共聚，一方面能夠增加澆鑄尼龍組合物的韌性，另一方面可以調節己內酰胺熔融時的粘度，使炭黑均勻的分散在己內酰胺中，從而進一步的提高澆鑄尼龍組合物的耐熱老化能力。
具體實施方式
[0021]為了便于理解本專利技術，下面將結合具體的實施例對本專利技術進行更全面的描述。但是，本專利技術可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本專利技術的公開內容理解的更加透徹全面。
[0022]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本專利技術的
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本專利技術的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本專利技術。
[0023]以下實施例中的原料具體信息如下：
[0024]己內酰胺、十二內酰胺均產自德國巴斯夫公司，工業級；
[0025]己內酰胺鈉產自德國巴斯夫公司，分析純，純度≥98％；
[0026]六亞甲基二異氰酸酯購自山東豪順化工，分析純，純度≥99％；
[0027]炭黑為安陽市旺泰新材料高黑度炭黑111，平均粒徑為15μm，比表面積360m2/g；
[0028]抗氧劑ZKF購自湖北廣澳生物科技。
[0029]可以理解的是，以上原料僅僅是為了使得本專利技術中技術方案更加清楚做出的示例，并不代表本專利技術僅能采用以上原料，具體范圍以權利要求書為準。此外，本文中所述的“份”、“份數”，如無特別的說明，均指的是重量份數。
[0030]實施例1
[0031]將101份己內酰胺、5份己內酰胺鈉、2份炭黑、0.3份抗氧劑ZKF置入反應釜中，升溫至145℃，合釜開泵負壓除水5min，保持真空度在0.01MPa；
[0032]關泵，恢復常壓后開釜加入0.3份六亞甲基二異氰酸酯，快速攪拌均勻后澆鑄至模具中，模具溫度190℃，固化時間維持15分鐘，制備得到改性澆鑄尼龍本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種改性澆鑄尼龍組合物，其特征在于，以重量份計，其由100份己內酰胺、0
?
30份十二內酰胺、1
?
2份己內酰胺鈉、0.3
?
0.5份六亞甲基二異氰酸酯、2
?
6份炭黑以及0.5
?
1.5份抗氧劑ZKF通過澆鑄法制備而成。2.如權利要求1所述的改性澆鑄尼龍組合物，其特征在于，所述己內酰胺鈉的純度≥98％。3.如權利要求1所述的改性澆鑄尼龍組合物，其特征在于，所述六亞甲基二異氰酸酯的純度≥99％。4.如權利要求1所述的改性澆鑄尼龍組合物，其特征在于，所述炭黑的粒徑為10
?
20μm，比表面積為300
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500m2/g。5.一種改性澆鑄尼龍組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：以重量份計，將100份己內酰胺、0
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【專利技術屬性】
技術研發人員：楊桂生，方永煒，楊剛，姚晨光，鄒沖，朱敏，
申請(專利權)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：