本发明专利技术提供了一种基于超支化聚(酯‑酰胺)的高流尼龙及其制备方法，属于有机高分子复合材料领域，能够在制备综合性能优异的高流尼龙的同时，满足工业化生产需要。该基于超支化聚(酯‑酰胺)的高流尼龙，原料组成包括：尼龙80‑99.8％；超支化聚(酯‑酰胺)0.1‑20％；抗氧化剂0‑3％；润滑剂0‑3％；酸类助剂0‑3％；其它助剂0‑5％。本发明专利技术可用于综合性能优异的高流尼龙的工业化生产中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机高分子复合材料领域，尤其涉及一种基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙及其制备方法。
技术介绍
随着塑料在汽车、电动工具、运动器材和设备零件等领域的广泛应用，越来越多的金属材料正逐步被尼龙等工程塑料替代，因而对塑料材料部件的成型精度、表面外观及加工性能要求也随之提高。这样，就要求原材料具有更高的流动性以便于充满模具，可以快速注塑成型，相对的原材料和生产成本较低。尼龙具有高拉伸强度、耐韧、耐冲击、自润性、耐磨性佳，是公认的性价比最佳的工程塑料，因此被广泛地应用在电子电器、汽车和工业零件上。由于尼龙分子内的酰胺基团极性高，因而具有很高的吸水率，易导致产品的尺寸稳定性较差、模量和屈服应力降低、在低温下刚性较低等，因此限制了尼龙可能应用的领域。此外，尼龙在熔融加工过程中，热降解在超过300℃温度中发生，这也将影响产品的性能。因此，展开了对尼龙进行复合改性的研究。超支化聚合物属于在外周带有大量官能团的树枝状聚合物家族。虽然它们的多分散性高并且支化度低，但是它们的化学性质非常类似于它们的树枝状聚合物类似物。超支化聚合物的拓扑学特性，如具有良好的溶解性，较低的熔体粘度，并且相对于线性聚合物表面官能团密度极高，基于上述特征使其在塑料改性应用中具有很好的吸引力，能够在改善尼龙等塑料的性能上具有很大的潜力，如加工性、结晶行为、机械性能等。目前已经实现超支化工业化生产的企业有瑞典Perstorp、荷兰DSM、中国威海晨源，涉及到的超支化结构有超支化聚酯、超支化聚(酯-酰胺)、 超支化聚(酰胺-胺)等，其中超支化聚(酯-酰胺)在塑料中的工业化应用探究还比较少。目前，本领域中已试图通过用超支化聚合物对尼龙进行改性来制备得到综合性能优异的高流尼龙，但均未能达到工业化生产要求以及性能的要求，因此，选择一种合适结构的超支化聚合物改性尼龙，并进行配方设计，来提供一种满足工业化生产需要的且综合性能优异的高流尼龙的方法将是本领域中的重要课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙及其制备方法，能够在制备得到综合性能优异的高流尼龙的同时，满足工业化生产需要。本专利技术的一方面提供了一种基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙，原料组成包括：尼龙80-99.8％；超支化聚(酯-酰胺)0.1-20％；抗氧化剂0-3％；润滑剂0-3％；酸类助剂0-3％；其它助剂0-5％。作为优选方案，原料组成包括：尼龙90-99.8％；超支化聚(酯-酰胺)0.2-10％；抗氧化剂0-1％；润滑剂0-2％；酸类助剂0-2％；其它助剂0-2％。作为优选方案，所述尼龙为尼龙6或尼龙66，所述超支化聚(酯-酰胺)选自端羟基超支化聚(酯-酰胺)、端羧基超支化聚(酯-酰胺)或改性超支化聚 (酯-酰胺)中的至少一种。本专利技术的另一方面提供了一种如上述技术方案所述的基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙的制备方法，包括以下步骤：将端羟基超支化聚(酯-酰胺)或者端羧基超支化聚(酯-酰胺)或者改性超支化聚(酯-酰胺)室温真空干燥4-6小时，放置于干燥密封空间保存，直至所述端羟基超支化聚(酯-酰胺)或者端羧基超支化聚(酯-酰胺)或者改性超支化聚(酯-酰胺)变为白色或浅黄色固体或者粘稠液体；将尼龙6或者尼龙66于100℃-120℃干燥5-7小时，随后放置于干燥密封空间冷却到室温；将处理后的端羟基超支化聚(酯-酰胺)或端羧基超支化聚(酯-酰胺)或改性超支化聚(酯-酰胺)、尼龙6或者尼龙66与抗氧剂、润滑剂、酸类助剂和其它助剂放置于高速混合机中混合3-5分钟，然后导入密封干燥下料斗中备用；将双螺杆挤出机中的至少一个温区加热到220℃-265℃，预热1-1.5小时后，下料挤出造粒，得到基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙。作为优选方案，所述端羟基超支化聚(酯-酰胺)由以下方法制备得到，具体为：将摩尔比为1-3:1的多元醇胺和多元羧酸/酸酐加入到反应器中，并向其中加入催化剂，所述催化剂的加入量为所述多元醇胺以及多元羧酸/酸酐总质量的0.1％-5％，在惰性气体保护下，缓慢升温至60℃-240℃、反应1-48小时，随后对反应体系进行抽真空，并在减压条件继续反应，直至反应体系羟值低于10mg KOH/g，制备得到端羟基超支化聚(酯-酰胺)；所述端羧基超支化聚(酯-酰胺)由以下方法制备得到，具体为：将摩尔比为0.5-1:1的多元醇胺和多元羧酸/酸酐加入到反应器中，并向其中加入催化剂，所述催化剂的加入量为所述多元醇胺以及多元羧酸/酸酐总质量的0.1％-5％，在惰性气体保护下，缓慢升温至-20℃-250℃、反应1-48小时，随后对反应体系进行抽真空，并在减压条件继续反应，直至反应体系酸值低于10mg KOH/g，制备得到端羧基超支化聚(酯-酰胺)。可选的，所述多元醇胺选自二异丙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、二丁醇胺及其衍生物中的至少一种；所述多元羧酸/酸酐选自偏苯三甲酸酐、邻苯二甲酸酐、丙三酸、均苯三甲酸、丁二酸酐、顺丁烯二酸酐及其衍生物中的至少一种；所述催化剂选自甲苯磺酸、钛酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或氯化亚锡中的至少一种。作为优选方案，所述改性超支化聚(酯-酰胺)为第一改性超支化聚(酯-酰胺)或第二改性超支化聚(酯-酰胺)，其中，所述第一改性超支化聚(酯-酰胺)由以下方法制备得到，具体为：将端羟基超支化聚(酯-酰胺)、脂肪酸、催化剂混合均匀，在惰性气体保护下，将温度缓慢升至100℃-220℃、反应2.5-3.5小时，随后对反应体系进行抽真空，并在减压条件下继续反应，直至反应体系羟值低于10mgKOH/g，制备得到第一改性超支化聚(酯-酰胺)；所述第二改性超支化聚(酯-酰胺)由以下方法制备得到，具体为：将端羧基超支化聚(酯-酰胺)、脂肪醇、催化剂混合均匀，在惰性气体保护下，将温度缓慢升至100℃-220℃、反应2.5-3.5小时，随后对反应体系进行抽真空，并在减压条件下继续反应，直至反应体系酸值低于10mgKOH/g，制备得到第二改性超支化聚(酯-酰胺)。可选的，所述脂肪酸的加入量为端羟基超支化聚(酯-酰胺)的羟基摩尔数的10-100％，其中，所述端羟基超支化聚(酯-酰胺)的羟基摩尔数以羟值表示；所述脂肪醇的加入量为端羧基超支化聚(酯-酰胺)的羧基摩尔数的10-100％，其中，所述端羧基超支化聚(酯-酰胺)的羧基摩尔数以酸值表示。可选的，所述催化剂的加入量为端羟基超支化聚(酯-酰胺)和脂肪酸或端羧基超支化聚(酯-酰胺)和脂肪醇的总质量的0.1％-10％。可选的，所述脂肪酸为C4-C35长链的饱和脂肪酸以及不饱和脂肪酸，优选十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十二酸中的任意一种；所述脂肪醇为C4-C35长链的饱和脂肪醇以及不饱和脂肪醇，优选十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、 二十二醇中的任意一种；所述催化剂选自甲苯磺酸、钛酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或氯化亚锡中的至少一种。本专利技术提供了一种基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙及其制备方法，与现有方法相比，该方法通过利用超支化聚(酯-酰胺)改性尼龙6或者尼龙66，然后配合抗氧剂、润滑剂、酸类助剂和其他助剂等，通过双螺杆挤出机来制备高流尼龙。利用超支化聚(酯-酰胺)改性的尼龙6或者尼龙6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于超支化聚(酯‑酰胺)的高流尼龙，其特征在于，原料组成包括：尼龙80‑99.8％；超支化聚(酯‑酰胺)0.1‑20％；抗氧化剂0‑3％；润滑剂0‑3％；酸类助剂0‑3％；其它助剂0‑5％。
【技术特征摘要】
1.一种基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙，其特征在于，原料组成包括：尼龙80-99.8％；超支化聚(酯-酰胺)0.1-20％；抗氧化剂0-3％；润滑剂0-3％；酸类助剂0-3％；其它助剂0-5％。2.根据权利要求1所述的基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙，其特征在于，原料组成包括：尼龙90-99.8％；超支化聚(酯-酰胺)0.2-10％；抗氧化剂0-1％；润滑剂0-2％；酸类助剂0-2％；其它助剂0-2％。3.根据权利要求1或2所述的基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙，其特征在于，所述尼龙为尼龙6或尼龙66，所述超支化聚(酯-酰胺)选自端羟基超支化聚(酯-酰胺)、端羧基超支化聚(酯-酰胺)或改性超支化聚(酯-酰胺)中的至少一种。4.一种如权利要求3所述的基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将端羟基超支化聚(酯-酰胺)或者端羧基超支化聚(酯-酰胺)或者改性超支化聚(酯-酰胺)室温真空干燥4-6小时，放置于干燥密封空间保存，直至所述端羟基超支化聚(酯-酰胺)或者端羧基超支化聚(酯-酰胺)或者改性超支化聚(酯-酰胺)变为白色或浅黄色固体或者粘稠液体；将尼龙6或者尼龙66于100℃-120℃干燥5-7小时，随后放置于干燥密封空间冷却到室温；将处理后的端羟基超支化聚(酯-酰胺)或端羧基超支化聚(酯-酰胺)或改性超支化聚(酯-酰胺)、尼龙6或者尼龙66与抗氧剂、润滑剂、酸类助剂和其它助剂放置于高速混合机中混合3-5分钟，然后导入密封干燥下料斗中备用；将双螺杆挤出机中的至少一个温区加热到220℃-265℃，预热1-1.5小时后，下料挤出造粒，得到基于超支化聚(酯-酰胺)的高流尼龙。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述端羟基超支化聚(酯-酰胺)由以下方法制备得到，具体为：将摩尔比为1-3:1的多元醇胺和多元羧酸/酸酐加入到反应器中，并向其中加入催化剂，所述催化剂的加入量为所述多元醇胺以及多元羧酸/酸酐总质量的0.1％-5％，在惰性气体保护下，缓慢升温至60℃-240℃、反应1-48小时，随后对反应体系进行抽真空，并在减压条件继续反应，直至反应体系羟值低于10mg KOH/g，制备得到端羟基超支化聚(酯-酰胺)；所述端羧基超支化聚(酯-酰胺)由以下方法制备得到，具体为：将摩尔比为0.5-1:1的多元醇胺和多元羧酸/酸酐加入到反应器中，并向其中加入催化剂，所述催化剂的加入量为所述多元醇胺以及多元羧酸/酸酐总质量的0.1％-5％，在惰性气体保护下，缓慢升温至-...
【专利技术属性】
技术研发人员：李武松，康宏强，刘聪聪，刘晓东，
申请(专利权)人：威海晨源分子新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。