本發明專利技術公開了一種原位增容制備超韌尼龍66納米復合材料及其制備方法。本發明專利技術的原料重量份為，尼龍66：55～95份，三元乙丙橡膠：5～45份，引發劑：0.01～1份，順丁烯二酸酐：0.1～4份，有機蒙脫土：1～5份；引發劑為有機類過氧化物，包括氫過氧化物類、過氧化二烷基類、過氧化二酰類、過氧化酯類、過氧化二碳酸酯類。本發明專利技術所提供的超韌尼龍66納米復合材料，綜合性能優異，尤其缺口沖擊強度較高、抗低溫沖擊性能佳和吸水率低，縮短了工藝流程，提高了生產效率，易于推廣應用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于材料領域，具體涉及一種使用原位反應增容的方法制備具有高韌性、耐低溫性與低吸水率的超韌尼龍66納米復合材料。
技術介紹
聚酰胺，又稱尼龍(PA)，是五大通用工程塑料中用途最廣、品種最多、產量最大、綜合性能優良的基礎樹脂。PA66為半透明或不透明的乳白色結晶聚合物，其具有強度高、耐磨、耐溶劑和使用溫度范圍廣等優點，廣泛用于汽車制造、機械設備、電子電器、醫療器械和精密儀器等領域。但PA66由于強極性的特點，存在吸濕性強、尺寸穩定性差且低溫和干態下的缺口沖擊強度低等缺點，使其應用受到限制。超韌尼龍作為·改性尼龍的一大品種，主要通過添加橡膠彈性體、熱塑性彈性體、茂金屬聚烯烴等增韌劑，經雙螺桿擠出機共混制得的。增韌劑一般都是通過接枝極性基團與尼龍末端的氨基或羧基反應而增強尼龍樹脂和增韌劑之間的相容性，增韌劑的加入大幅度地提高了 PA66的缺口沖擊強度和耐低溫性，也降低了其吸水性。因此，改性PA66拓展了其使用的范圍，為客戶所喜歡。專利03116291. 6公開了通過將尼龍、馬來酸酐接枝的聚烯烴彈性體以及過氧化物交聯劑加入到雙螺桿擠出機中，通過動態硫化的技術制得超韌尼龍；專利200910039160. 6公開了通過將尼龍6、超細硫酸鋇、POE-g-MAH、抗氧劑以及潤滑劑混合均勻后加入到雙螺桿擠出機中制備得到超韌尼龍；專利201010139598. 4公開了將尼龍、POE-g-1TA、抗氧劑、潤滑劑加入到雙螺桿擠出機中制備得到超韌尼龍。乙丙橡膠主要包括二元乙丙橡膠(EPM)和三元乙丙橡膠(EPDM),其中三元乙丙橡膠(EPDM)是由乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴組成的共聚物，由于其分子主鏈上的乙烯和丙烯單體呈無規則排列，失去了聚乙烯或聚丙烯結構的規整性，從而成為彈性體，并且三元乙丙橡膠的二烯烴位于側鏈上，因此三元乙丙橡膠的結構有利于原位接枝反應的進行，同時其還保持了二元乙丙橡膠的各種特性。蒙脫土(MMT)是一種由納米厚度的硅酸鹽片層構成的粘土，片層間距為0.96 2.1nm0將蒙脫土通過插層復合的方法填充到聚酰胺6基體中，實現蒙脫土和基體樹脂在納米尺度上的復合。由于納米小尺寸效應和好的界面粘接，這種復合材料具有優異的力學性能和耐熱性，且其阻燃性、阻隔性以及耐候性均有所提高。原位反應增容是指把兩種高聚物、含極性基團的乙烯基單體與引發劑一并放入到平行雙螺桿擠出機里，在擠出過程中產生含極性基團的高聚物，然后該高聚物與另一高聚物形成帶有增容性的高聚物。本專利技術采用原位增容的方法，在平行雙螺桿擠出機里，EPDM分子在引發劑的作用下接枝上馬來酸酐基團，使其具有較強的極性，利用EPDM-g-MAH的酸酐基團與尼龍66的端氨基反應來改善PA66/EPDM體系的相容性，從而得到性能優異的超韌尼龍66納米復合材料。
技術實現思路
本專利技術的目的是采用原位增容的方法，將尼龍66、三元乙丙橡膠(EPDM)、引發劑、順丁烯二酸酐和有機蒙脫土(OMMT)共混后，在平行雙螺桿擠出機中，原位生成接枝的高聚物EPDM-g-MAH，并且EPDM-g-MAH的酸酐基團可以和尼龍66的端氨基發生縮合反應形成帶有增容性的高聚物EPDM-g-MAH-g-PA66，從而改善尼龍66與EPDM之間的相容性，制備出具有高韌性、耐低溫性與低吸水率的超韌尼龍66納米復合材料。為了實現本專利技術的目的，本專利技術的技術方案為原位增容制備超韌尼龍66納米復合材料，提供一組組合物，該組合物包括以下重量份的化合物尼龍66 (PA66)55 95 份；三元乙丙橡膠(EPDM) 5 45份；尼龍66 (PA66)與三元乙丙橡膠(EPDM)的重量份總和為100份；引發劑0.01 I份；順丁烯二酸酐(MAH) O.1 4份；有機蒙脫土(OMMT) I 5份。在其中一些實施例中，所述引發劑為有機類過氧化物，包括氫過氧化物類、過氧化二烷基類、過氧化二酰類、過氧化酯類、過氧化二碳酸酯類，任意選一種弓I發劑，它們的加入起到引發產生接枝高聚物EPDM-g-MAH的作用。在其中一些實施例中，所述的有機類過氧化物為過氧化二烷基類中的過氧化二異丙苯、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己燒。 本專利技術的另一目的是提供上述超韌尼龍66納米復合材料的制備方法，具體的技術方案如下⑴、將所述重量份引發劑與順丁烯二酸酐溶于稀釋劑中，得到混合溶液，放置備用；⑵、將所述重量份尼龍66置于真空烘箱中進行烘干處理，控制烘箱溫度在80 100°C，干燥4 12小時，所述重量份三元乙丙橡膠置于真空烘箱中進行烘干處理，控制烘箱溫度在60 80°C，干燥4 12小時，然后將尼龍66和三元乙丙橡膠冷卻至室溫，將進行烘干處理后的尼龍66與三元乙丙橡膠按比例混合均勻，得到共混物； (3)、將步驟(I)中的混合溶液倒入尼龍66與三元乙丙橡膠的共混物中，得到預混合料，預混合料放置于空氣中，使稀釋劑揮發出去；⑷、將混合好的預混合料置于平行雙螺桿擠出機中，并在平行雙螺桿擠出機的側向第四區加入有機蒙脫土后，熔融擠出，造粒，即得；加工工藝如下平行雙螺桿擠出機螺桿轉速為25 200r/min，一區溫度150 260°C，二區溫度170 280°C，三區溫度250 285°C，四區溫度250 285°C，五區溫度250 285 °C，六區溫度250 285 °C，七區溫度250 285 °C，模頭溫度250 285 °C。在其中一個實施例中，上述步驟中選取的引發劑可以為過氧化二烷基類中的過氧化二異丙苯、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷；稀釋劑可以為丙酮、丁酮。在其中一個實施例中，其優選方案包括以下步驟⑴、將所述重量份引發劑與順丁烯二酸酐溶于稀釋劑丙酮中，得到混合溶液，放置備用;⑵、將所述重量份尼龍66置于真空烘箱中進行烘干處理，控制烘箱溫度在80 100°C，干燥4 8小時，所述重量份三元乙丙橡膠置于真空烘箱中進行烘干處理，控制烘箱溫度在60 80°C，干燥4 8小時，然后將尼龍66和三元乙丙橡膠冷卻至室溫，將進行烘干處理后的尼龍66與三元乙丙橡膠按比例混合均勻，得到共混物；(3)、將步驟(I)中的混合溶液倒入尼龍66與三元乙丙橡膠的共混物中，得到預混合料，預混合料放置于空氣中，使稀釋劑丙酮揮發出去；⑷、將混合好的預混合料置于平行雙螺桿擠出機中，并在平行雙螺桿擠出機的側向第四區加入有機蒙脫土后，熔融擠出，造粒，即得；加工工藝如下平行雙螺桿擠出機螺桿轉速為25 100r/min，一區溫度150 200°C，二區溫度170 210°C，三區溫度250 270°C，四區溫度260 270°C，五區溫度260 270°C，六區溫度260 270°C，七區溫度260 270°C，模頭溫度260 270°C。在其中一個實施例中，所述螺桿形狀為單線螺紋；螺桿長度(L)和直徑(D)之比(L/D)為20 60，優選35 60 ;螺桿必須有一個以上的嚙合塊區，優選2個嚙合塊區，嚙合塊區有助于物料在擠出機中混合得更均勻；螺桿必須有一個以上的反螺紋區，優選2個反螺紋區，反螺紋區有助于物料在擠出機中混合得更均勻，并且可以延長物料在擠出機中停留的時間，使得原位增容反應更加充分。上述步驟中，選取的引發劑優選為2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超韌尼龍66納米復合材料，其特征在于，其原料組成及重量份為：尼龍66??????????55～95份，三元乙丙橡膠????5～45份，尼龍66與三元乙丙橡膠的重量份總和為100份，引發劑??????????0.01～1份，順丁烯二酸酐????0.1～4份，有機蒙脫土??????1～5份；所述引發劑為有機類過氧化物，包括氫過氧化物類、過氧化二烷基類、過氧化二酰類、過氧化酯類、過氧化二碳酸酯類。
【技術特征摘要】
1.一種超韌尼龍66納米復合材料，其特征在于，其原料組成及重量份為 尼龍6655 95份， 三元乙丙橡膠 5 45份， 尼龍66與三元乙丙橡膠的重量份總和為100份， 引發劑O. 01 I份， 順丁烯二酸酐 O.1 4份， 有機蒙脫土 I 5份； 所述引發劑為有機類過氧化物，包括氫過氧化物類、過氧化二烷基類、過氧化二酰類、過氧化酯類、過氧化二碳酸酯類。2.根據權利要求1所述的超韌尼龍66納米復合材料，其特征在于，所述有機類過氧化物為過氧化二烷基類中的過氧化二異丙苯、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷。3.—種原位增容制備權利要求1 2任一項所述超韌尼龍66納米復合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟 ⑴、將所述重量份引發劑與順丁烯二酸酐溶于稀釋劑中，得到混合溶液，放置備用； ⑵、將所述重量份尼龍66置于真空烘箱中進行烘干處理，控制烘箱溫度在80 100°C，干燥4 12小時，所述重量份三元乙丙橡膠置于真空烘箱中進行烘干處理，控制烘箱溫度在60 80°C，干燥4 12小時，然后將尼龍66和三元乙丙橡膠冷卻至室溫，將進行烘干處理后的尼龍66與三元乙丙橡膠按比例混合均勻，得到共混物； (3)、將步驟(I)中的混合溶液倒入尼龍66與三元乙丙橡膠的共混物中，得到預混合料，預混合料放置于空氣中，使稀釋劑揮發出去； ⑷、將混合好的預混合料置于平行雙螺桿擠出機中，并在平行雙螺桿擠出機的側向第四區加入有機蒙脫土后，熔融擠出，造粒，即得； 加工工藝如下平行雙螺桿擠出機螺桿轉速為25 200r/min，一區溫度150 260°C，二區溫度170 280°C，三區溫度250 285°C，四區溫度...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱懷才，王忠強，
申請(專利權)人：東莞市信諾橡塑工業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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