本发明专利技术为一种尼龙6低温增韧改性用功能化聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法，该包括以下步骤：a，纳米碳酸钙的表面改性；b，种子乳液的制备；c，核层单体预乳化；d，壳层单体预乳化；e，引发剂溶液的制备；f，功能化聚丙烯酸酯复合乳液的制备：得到功能化聚丙烯酸酯复合乳液。本发明专利技术中使用的种子是表面改性的纳米碳酸钙，能有效提高或调节制品的刚性、韧性、光洁度以及弯曲强度，同时还能够改善加工性能，改善制品的尺寸稳定性能、耐热稳定性，具有填充、增强及增韧的作用；使用的软单体聚合物是聚丙烯酸异辛酯，其玻璃化转变温度远低于室温，可以在低温下保持很好的弹性，从而提高尼龙6的低温韧性。
【技术实现步骤摘要】
尼龙6低温增初改性用功能化聚丙婦酸目旨复合乳液的制备 方法
本专利技术属于工程塑料改性领域，涉及尼龙6低温增初改性用功能化聚丙帰酸醋复 合乳液的制备方法。
技术介绍
尼龙6是在1938年被科学家P.Schlach首先研发出来的，后来又被德国公司工业 化。但最初主要用作纤维，后来被开发用作工程塑料制品。尼龙6是结构非常有规律的线型 大分子，大分子链中含有醜胺键，能形成氨键。它具有耐磨、强度好、耐腐蚀、自润滑等优良 特性，广泛应用于机械、电子电器、汽车和化工建材等行业。但尼龙6也存在着一些不足，女口 缺口冲击强度较低、干态和低温冲击性能差等，初性尤其是低温初性不足使得其作为工程 塑料推广应用受到了限制。因此，提高尼龙6的低温性能，拓展其应用领域，具有十分重要 的意义。鲁平才等将尼龙6、碳酸巧、马来酸酢接枝的H元己丙橡胶和相容剂等加入到双螺 杆挤出机中烙融，再将玻璃纤维置于双螺杆挤出机的侧喂料口，与上述物料烙融共混，最后 挤出造粒得到改性材料。结果表明；改性后尼龙6的缺口冲击强度提高了 1倍[鲁平才，赵 银主.一种尼龙6改性材料及其制备方法[P].中国专利技术专利，CN102850784. 2013-01-02]。 该种方法虽然使得尼龙6的初性有所提高，但没有改善尼龙6的低温初性。杨桂生等先 利用高速混合机制备了交联己帰/ a -帰姪共聚物，再将其与尼龙6经双螺杆挤出机烙融 共混，最后挤出造粒后得到尼龙6增初材料。结果表明；在-3(TC下，尼龙6的缺口冲击 强度提高了 1倍[杨桂生，俞飞.一种聚醜胺增初材料及其制备方法[P].中国专利技术专 利，CN103951969. 2014-07-30]。该种方法的弊端是不容易控制增初剂的制备过程及增初剂 在基体树脂中的均匀分散，改性效果的稳定性受到限制。核壳复合粒子不但可W在制备过 程中控制其结构、组成与尺寸大小，而且可W通过烙融共混来改性尼龙6,不需要改变现有 的尼龙6的生产工艺，操作简单，性能稳定。采用壳层表面功能化的核壳聚合物，因其与尼 龙6基体具有很好的化学增容性，种子采用无机纳米粒子纳米碳酸巧，核层采用聚丙帰酸 异辛醋弹性体（软单体聚合物），其玻璃化转变温度远低于室温，壳层为聚甲基丙帰酸甲醋 (硬单体聚合物）与功能单体的共聚物。通过该核壳复合粒子与尼龙6工程塑料烙融共混 后，可W显著提高尼龙6的低温冲击初性，同时保持共混物适当的拉伸强度。因此，采用核 壳复合粒子改性尼龙6具有十分广阔的前景。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是；提供一种尼龙6低温增初改性用功能化聚丙帰酸 醋复合乳液的制备方法，W纳米碳酸巧无机粒子为种子，W聚丙帰酸醋单体为核层，随后W 聚丙帰酸醋类单体与丙帰酸系功能单体共聚物为壳层，采用种子乳液聚合技术制备复合乳 液，在相关乳化剂和交联剂的作用下，将此复合乳液经冷冻破乳、洗涂和真空干燥后，与尼 龙6共混，可W在-3(TC下将尼龙6的低温缺口冲击强度提高6. 83倍。 本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是： -种尼龙6低温增初改性用功能化聚丙帰酸醋复合乳液的制备方法，包括W下步 骤： a,纳米碳酸巧的表面改性：将铁酸醋偶联剂分散于丙丽中，配制成质量分数为 5%的铁酸醋偶联剂丙丽分散液；再将纳米碳酸巧加入到上述分散液中，在6(TC下超声化 后过滤，洗涂纳米碳酸巧滤饼并真空干燥，即得到表面改性的纳米碳酸巧；其中，铁酸醋偶 联剂的质量为纳米碳酸巧质量的5% ; b，种子乳液的制备：将乳化剂、上述a步骤得到的改性纳米碳酸巧和去离子水加 入到反应器中，揽拌并超声60min，即获得种子乳液；其中，质量比为乳化剂；上述a步骤得 到的改性纳米碳酸巧：去离子水=1:20:280 ; C，核层单体预乳化：将交联剂、乳化剂和丙帰酸醋单体混合后揽拌，即得到核层单 体预乳化液；其中，质量比为交联剂；乳化剂；丙帰酸醋单体=8?18:25:2000 ; 山壳层单体预乳化：将乳化剂、丙帰酸醋类单体和丙帰酸系功能单体混合后揽拌， 即得到壳层单体预乳化液；其中，质量比乳化剂：丙帰酸醋类单体=1:50,丙帰酸系功能单 体质量为单体总质量的0. 5%，所述单体总质量是指b步骤中加入的改性纳米碳酸巧的质 量、C步骤中丙帰酸醋单体质量和d步骤中丙帰酸醋类单体质量之和； e，引发剂溶液的制备；将引发剂与去离子水W质量比11:1000混合后揽拌，得到 引发剂溶液I ;将引发剂与去离子水W质量比4. 3:1000混合后揽拌，得到一份引发剂溶液 II，共配制3份相同的引发剂溶液II，备用；其中，引发剂溶液I与每份引发剂溶液II中用 到的去离子质量相同； f，功能化聚丙帰酸醋复合乳液的制备：向b步骤中装有种子乳液的反应器中通氮 气，并在回流冷凝、揽拌的状态下升温至75 +rc，待温度恒定后，加入引发剂溶液I，5min 后开始滴加C步骤得到的核层单体预乳化液，并在140min内匀速滴完；然后滴加d步骤得 到的壳层预乳化液，并在40min内匀速滴完；在滴加核层单体预乳化液和壳层单体预乳化 液时，每隔60min补加一份引发剂溶液II，等量的引发剂溶液II加3次，其中引发剂溶液均 为一次性加入；之后保温反应60min，再降至室温，即得到功能化聚丙帰酸醋复合乳液； 其中，b步骤中改性纳米碳酸巧的质量；C步骤中丙帰酸醋单体质量；d步骤中丙帰 酸醋类单体质量=1:15:4,去离子水的总质量；单体总质量=9:10,所述去离子水的总质 量是指b步骤中去离子水与e步骤中全部引发剂溶液中的去离子水的总质量；所述单体总 质量是指b步骤中加入的改性纳米碳酸巧的质量、C步骤中丙帰酸醋单体质量和d步骤中 丙帰酸醋类单体质量之和； 所述的铁酸醋偶联剂为二（二辛基焦磯醜基）含氧己酸醋铁； 所述的b，C，d步骤中的乳化剂均乳化剂为十二焼基联苯賴酸轴； 所述的C步骤中丙帰酸醋单体为丙帰酸异辛醋，所述的d步骤中丙帰酸醋类单体 为甲基丙帰酸甲醋，丙帰酸系功能单体为甲基丙帰酸或丙帰酸； 所述的交联剂为1，6己二醇二丙帰酸醋； 所述的引发剂为过硫酸钟； [001引所述的纳米碳酸巧的平均粒径为30?40nm。 一种聚丙帰酸醋复合粒子/尼龙6共混物的制备方法，包括W下步骤： 将上述制得的乳液冷冻破乳；后经洗涂、抽滤，真空干燥后，即得到聚丙帰酸醋复 合粒子的粉末； 将上述得到的聚丙帰酸醋复合粒子粉末与尼龙6 W质量比1:5在双螺杆挤出机上 烙融共混，挤出切粒、真空干燥后，在注塑机上注塑成型。 本专利技术的有益效果是：本专利技术中W表面改性后的纳米碳酸巧为种子、聚丙帰酸醋 单体为核层，W聚丙帰酸醋类单体与丙帰酸系功能单体共聚物为壳层，通过种子乳液聚合 方法制备复合乳液，将此复合乳液经冷冻破乳、洗涂和真空干燥后，得到复合粒子，通过该 种复合粒子改性尼龙6具有如下优点： 1聚丙帰酸异辛醋的玻璃化转变温度远低于室温，可W在低温下保持很好的弹性； W聚丙帰酸异辛醋弹性体为核层制备的复合乳胶粒子，可W提高尼龙6的低温初性； 2本专利技术中使用的种子是表面改性的纳米碳酸巧，能有效提高或调节制品的刚性、 初性、光洁度W及弯曲强度，同时还能够改善加工本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种尼龙6低温增韧改性用功能化聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：a，纳米碳酸钙的表面改性：将钛酸酯偶联剂分散于丙酮中，配制成质量分数为5%的钛酸酯偶联剂丙酮分散液；再将纳米碳酸钙加入到上述分散液中，在60℃下超声2h后过滤，洗涤纳米碳酸钙滤饼并真空干燥，即得到表面改性的纳米碳酸钙；其中，钛酸酯偶联剂的质量为纳米碳酸钙质量的5%；b，种子乳液的制备：将乳化剂、上述a步骤得到的改性纳米碳酸钙和去离子水加入到反应器中，搅拌并超声60min，即获得种子乳液；其中，质量比为乳化剂：上述a步骤得到的改性纳米碳酸钙：去离子水＝1:20:280；c，核层单体预乳化：将交联剂、乳化剂和丙烯酸酯单体混合后搅拌，即得到核层单体预乳化液；其中，质量比为交联剂：乳化剂：丙烯酸酯单体＝8～18:25:2000；d，壳层单体预乳化：将乳化剂、丙烯酸酯类单体和丙烯酸系功能单体混合后搅拌，即得到壳层单体预乳化液；其中，质量比乳化剂：丙烯酸酯类单体＝1:50，丙烯酸系功能单体质量为单体总质量的0.5%，所述单体总质量是指b步骤中加入的改性纳米碳酸钙的质量、c步骤中丙烯酸酯单体质量和d步骤中丙烯酸酯类单体质量之和； e，引发剂溶液的制备：将引发剂与去离子水以质量比11:1000混合后搅拌，得到引发剂溶液Ⅰ；将引发剂与去离子水以质量比4.3:1000混合后搅拌，得到一份引发剂溶液Ⅱ，共配制3份相同的引发剂溶液Ⅱ，备用；其中，引发剂溶液Ⅰ与每份引发剂溶液Ⅱ中用到的去离子质量相同； f，功能化聚丙烯酸酯复合乳液的制备：向b步骤中装有种子乳液的反应器中通氮气，并在回流冷凝、搅拌的状态下升温至75±1℃，待温度恒定后，加入引发剂溶液Ⅰ，5min后开始滴加c步骤得到的核层单体预乳化液，并在140min内匀速滴完；然后滴加d步骤得到的壳层预乳化液，并在40min内匀速滴完；在滴加核层单体预乳化液和壳层单体预乳化液时，每隔60min补加一份引发剂溶液Ⅱ，等量的引发剂溶液Ⅱ加3次，其中引发剂溶液均为一次性加入；之后保温反应60min，再降至室温，即得到功能化聚丙烯酸酯复合乳液；其中，b步骤中改性纳米碳酸钙的质量：c步骤中丙烯酸酯单体质量：d步骤中丙烯酸酯类单体质量＝1:15:4，去离子水的总质量：单体总质量=9:10，所述去离子水的总质量是指b步骤中去离子水与e步骤中全部引发剂溶液中的去离子水的总质量；所述单体总质量是指b步骤中加入的改性纳米碳酸钙的质量、c步骤中丙烯酸酯单体质量和d步骤中丙烯酸酯类单体质量之和； 所述的钛酸酯偶联剂为二(二辛基焦磷酰基)含氧乙酸酯钛；所述的b，c，d步骤中的乳化剂均乳化剂为十二烷基联苯磺酸钠；所述的c步骤中丙烯酸酯单体为丙烯酸异辛酯，所述的d步骤中丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸系功能单体为甲基丙烯酸或丙烯酸；所述的交联剂为1,6己二醇二丙烯酸酯；所述的引发剂为过硫酸钾。...
【技术特征摘要】
1. 一种尼龙6低温增韧改性用功能化聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征为该方 法包括以下步骤： a，纳米碳酸钙的表面改性：将钛酸酯偶联剂分散于丙酮中，配制成质量分数为5%的钛 酸酯偶联剂丙酮分散液；再将纳米碳酸钙加入到上述分散液中，在60°C下超声2h后过滤， 洗涤纳米碳酸钙滤饼并真空干燥，即得到表面改性的纳米碳酸钙；其中，钛酸酯偶联剂的质 量为纳米碳酸I丐质量的5% ; b，种子乳液的制备：将乳化剂、上述a步骤得到的改性纳米碳酸钙和去离子水加入到 反应器中，搅拌并超声60min，即获得种子乳液；其中，质量比为乳化剂：上述a步骤得到的 改性纳米碳酸钙：去离子水=1:20:280 ; c，核层单体预乳化：将交联剂、乳化剂和丙烯酸酯单体混合后搅拌，即得到核层单体预 乳化液；其中，质量比为交联剂：乳化剂：丙烯酸酯单体=8?18:25:2000 ; d，壳层单体预乳化：将乳化剂、丙烯酸酯类单体和丙烯酸系功能单体混合后搅拌，即得 到壳层单体预乳化液；其中，质量比乳化剂：丙烯酸酯类单体=1:50,丙烯酸系功能单体质 量为单体总质量的〇. 5%，所述单体总质量是指b步骤中加入的改性纳米碳酸钙的质量、c步 骤中丙烯酸酯单体质量和d步骤中丙烯酸酯类单体质量之和； e，引发剂溶液的制备：将引发剂与去离子水以质量比11:1000混合后搅拌，得到引发 剂溶液I ;将引发剂与去离子水以质量比4. 3:1000混合后搅拌，得到一份引发剂溶液II， 共配制3份相同的引发剂溶液II，备用；其中，引发剂溶液I与每份引发剂溶液II中用到的 去离子质量相同； f，功能化聚丙烯酸酯复合乳液的制备：向b步骤中装有种子乳液的反应器中通氮气， 并在回流冷凝、搅拌的状态下升温至75土 1°C，待温度恒定后，...
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿雄伟，马静，李国华，张广林，姚艳梅，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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