高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及增韌劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍（PA)具有耐磨、輕量、耐油、自潤滑等性能，廣泛應(yīng)用于機械、儀表、汽車等領(lǐng) 域。但是尼龍的抗沖擊性能差，大大限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。為適應(yīng)工業(yè)需要，目前提高尼龍沖 擊性能的主要手段是在尼龍中加入增韌劑，如POE-g-MAH。然而，要達(dá)到超韌的級別，現(xiàn)有的 POE-g-MAH添加量一般要達(dá)到15wt%以上，大量POE的引入，在增加尼龍體系韌性的同時其 模量也受到影響而降低，此外加工性能也大大降低，限制了尼龍在更高要求場合的應(yīng)用。
[0003]因此，研制一種在不降低拉伸強度的前提下能提高增韌效率及流動性的尼龍增韌 劑存在其必要性。
[0004]目前，此方面的研宄主要有以下幾個方向：1.提高接枝效率；2.提高彈性體流動 性；3.無機剛性粒子增韌體系。大量研宄人員針對這幾個方面進(jìn)行了大量的研宄，也取得 了一些進(jìn)展，但這些研宄方向也存在一些問題，如提高接枝效率雖然對于添加量以及相態(tài) 控制有一定好處，但是高接枝的官能團(tuán)與尼龍反應(yīng)，會形成類似交聯(lián)的支化結(jié)構(gòu)，從而影響 尼龍增韌體系的加工性能；提高彈性體的流動性，雖然可以解決尼龍增韌體系流動性的問 題，但是高流動的彈性體一般都會損傷其增韌效率；無機剛性粒子增韌是一個比較新的研 宄方向，但其要求無機剛性粒子達(dá)到一定比例，同時對其分散粒徑有很高要求，如何在加工 過程中保證納米材料的分散是一個關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高增韌效率和高流動 性的尼龍增韌劑及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0007] 本發(fā)明涉及一種高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，所述尼龍增韌劑包括如下 重量份數(shù)的各組分：
[0008]
【主權(quán)項】
1. 一種高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述尼龍增韌劑包括如下 重量份數(shù)的各組分： 乙烯-辛烯共聚物 85?95份， 功能性單體母粒 2?15份， 過氧化物引發(fā)劑 0. 1?1份， 潤滑劑 0.5?1份， 抗氧劑 0. 5?1份； 所述功能性單體母粒為表面吸附功能性單體的無機納米剛性粒子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述功 能性單體母粒的制備包括如下步驟： 將無機納米剛性粒子分散于惰性易揮發(fā)溶劑中，經(jīng)100W?400W的超聲定向表面活化 處理0. 5?2. 0h，得到無機納米剛性粒子的懸浮液； 將功能性單體分散于惰性易揮發(fā)溶劑中，得到功能性單體分散溶液； 常溫下，將所述功能性單體分散溶液緩慢滴加入無機納米剛性粒子懸浮溶液，脫除所 述惰性易揮發(fā)溶劑，得到所述功能性單體母粒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述 功能性單體與無機納米剛性粒子的重量比為1 : 5?5 : 1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述 惰性易揮發(fā)溶劑選自異丙醇、甲醇、乙醇、乙醚或者二甲苯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述乙 烯-辛烯共聚物為八碳鏈段結(jié)構(gòu)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-60 °C?-50 °C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述功 能性單體選自馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述無 機納米剛性粒子選自納米級碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、二氧化鈦、蒙脫土、滑石粉中的一種 或者多種；所述無機納米剛性粒子粒徑為20?200nm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述過 氧化物引發(fā)劑為含有納米結(jié)構(gòu)的緩釋型過氧化物引發(fā)體系，其中有效的過氧化物成分為過 氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酰、2,5_二甲基_2,5_雙（叔丁過氧基）己烷、2,5_二甲基-2， 5-雙（叔丁過氧基）己炔、雙叔丁過氧異丙基苯中的一種或兩種的復(fù)配物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，其特征在于，所述潤 滑劑選自脂肪酸皂鹽類潤滑劑、硅酮類潤滑劑、低分子蠟中的一種或幾種；所述抗氧劑為一 種受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系。
10. -種如權(quán)利要求1?9中任一項所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑的制 備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟： A、將1?10重量份的無機納米剛性粒子分散于惰性易揮發(fā)溶劑中，常溫攪拌10? 30min;經(jīng)100W?400W的超聲處理裝置定向表面活化處理0. 5?2h;得到無機納米剛性粒 子的懸浮液； B、 將1?10重量份的功能性單體分散于惰性易揮發(fā)溶劑中，常溫攪拌10?30min，得 到功能性單體分散溶液； C、 將所述功能性單體分散溶液于常溫下緩慢滴加入無機納米剛性粒子的懸浮溶液，邊 滴加邊攪拌，然后脫除易揮發(fā)惰性溶劑，得到表面吸附功能性單體的無機納米剛性粒子，BP 功能性單體母粒； D、 將80?95重量份的乙烯-辛烯共聚物，0. 5?3重量份的抗氧劑，0. 5?2重量份 的潤滑劑以及所述功能性單體母粒放入高混機中混合，出料，喂入雙螺桿擠出機，〇. 5?5 重量份的過氧化物引發(fā)劑采用側(cè)喂料方式喂入，然后在擠出機末端施加超聲處理，擠出后 再造粒，即得所述高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑的制備方法，其特征 在于，所述雙螺桿擠出機的加工溫度為80?210°C，螺桿轉(zhuǎn)速為180?600轉(zhuǎn)/分；所述超 聲處理采用的超聲功率為200W?800W。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑及其制備方法；通過將無機剛性粒子先進(jìn)行超聲波活化，使功能型單體均勻吸附在粒子表面，形成以無機剛性粒子為載體的功能性單體母粒；然后將乙烯-辛烯共聚物，抗氧劑，潤滑劑以及上述功能性單體母粒按比例放入高混機中混合，出料，喂入雙螺桿擠出機，引發(fā)劑采用側(cè)喂料，在反應(yīng)擠出末端，超聲分散無機納米剛性粒子，即得尼龍增韌劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過采用超聲活化及分散技術(shù)，獲得了高增韌效率和高流動性的尼龍增韌劑，在同等添加分?jǐn)?shù)的情況下，具有更高增韌效率和加工流動性；可應(yīng)用于尼龍扎帶、溜冰鞋、汽車、電子電器等領(lǐng)域，特別適用于在一些高性能化、薄壁的大型制件中應(yīng)用。
【IPC分類】C08L77-02, C08F222-06, C08F255-02, C08K5-526, C08K3-34, C08K3-26, C08L51-06, C08K3-22, C08K5-134, C08K13-02, C08K3-30
【公開號】CN104610505
【申請?zhí)枴緾N201510001832
【發(fā)明人】李昌鴻, 段浩, 湯俊杰, 齊陽城
【申請人】南通日之升高分子新材料科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月4日