高性能抗水解增强尼龙6及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能抗水解增强尼龙６及其制备方法。组分和重量份数包括：尼龙６树脂４０～８８份，非吸水性复合弹性体活化增韧剂５～５０份，玻璃纤维１０～５０份，所说的非吸水性复合弹性体增韧剂为具有不同化学结构和组分的聚烯烃复合，经过活化反应制得的复合物。本发明专利技术的产品，采用国家标准进行检测，检测结果表明，所说的高性能抗水解增强尼龙６材料的各项性能均达到或超过预期指标要求，解决了材料浸水和水煮后刚性大幅度下降的问题。使材料具有优异的抗水解性能，并在沸水中蒸煮１００ｈ后材料的弯曲强度仍能保持在６５％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种髙性能抗水解增强尼龙6及其制备方法。
技术介绍
尼龙6是一种用途极广的工程塑料，由己内酰胺聚合制得，其熔点为 215 225°C,其熔点、刚性、耐磨性均低于PA66,而吸湿性和韧性均优 于PA66,是性价比最好的材料。PA6分子链中的酰胺基团具有极性，能形成氢键，因此机械性能优异, 如拉伸强度高、韧性好，能耐反复冲击震动，是坚韧的工程塑料；PA6属 于结晶性材料、熔点明显；表面硬度大、耐磨耗、摩擦系数小、有自润滑 性和消音性。使用温度范围在-40'C 15(TC;电绝缘性能好，耐电弧，但 易受温度的影响；易于着色且无毒；耐油、烃类、酯类等有机溶剂，耐弱 碱，但不耐酸和氧化剂，不耐水、醇类等极性溶剂；易于加工成型。不足 之处是吸水率较高，尺寸稳定性较差。 一般可通过增强、增韧、填充等改 性方法克服其不足之处，并可使其它性能得到较大的提高。增强尼龙6目前市场上种类很多，不同厂家生产的增强尼龙6物性存 在很大差异。一般来说，国外的生产厂家如DUPONT、 ASAHI、 DSM、 BASF 等有很多不同的品级，如高刚性、髙韧性、耐热老化等，但未能满足一些 特殊领域发展的高性能抗水解材料的需求，必须研究开发新型高性能抗水 解增强尼龙6。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是公开一种高性能抗水解增强尼龙6及其 制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足一些特殊领域发展的需 求。为此，专利技术人提出了如下的技术方案所说的高性能抗水解增强尼龙6,其组分和重量份数包括-尼龙6树脂 40~88份非吸水性复合弹性体活化增韧剂 5~50份玻璃纤维 10~50份所说的非吸水性复合弹性体增韧剂为具有不同化学结构和组分的聚烯 烃复合，经过活化反应制得的复合物，该复合物即具有优异的极性又具有 优良的韧性和刚性，从而起到了尼龙6和玻纤间非常好的增容效果，同时 由于该复合弹性体活化增韧剂为非吸水性复合物，它的加入可以有效降低 体系的吸水率，且大大减弱了水对尼龙6和玻纤界面的破坏性，从而使材 料浸水和蒸煮后刚性的保持起到了积极的作用；具有不同化学结构和分子量的聚烯烃是釆用包括如下重量份数的原料 制备的乙烯-辛烯共聚物POE 10 90份乙烯丙烯二烯三元系共聚物EPDM 20~90份聚丙烯PP 10~30份聚乙烯PE 5~40份催化剂 0.1-5份活化剂 0.5-10份所说的催化剂选自双(过氧化叔丁基)二异丙苯、过氧化二异丙苯、 2, 5-二甲基-2, 5-双(叔丁基过氧化)己烷、过氧化二叔丁基、2, 5-二甲 基-2， 5-双(叔丁基过氧化)己炔苯、过氧化叔丁基三甲基硅烷、对-甲基 异丙基环己基氢过氧化苯或二-叔丁基-二过氧苯甲酸酯等一种或几种复合 物；活化剂选自乙烯/丙烯酸甲酯/马来酸-乙酯、乙烯/乙酸乙烯酯/马来酸 酐、丙烯酸乙酯/富马算-乙酯、丙烯酸乙酯/马来酸酐、縮水甘油酯、甘氨 酸丙烯酸酯、马来酰亚胺类(如N、 N，-间苯双马来酰亚胺)等单独使用或复合使用；所说的玻璃纤维可采用常规的玻璃纤维，优选采用复合极性集束剂处 理的玻璃纤维，所说的复合极性集束剂处理的玻璃纤维为一种市售产品， 如重庆复合材料有限公司制备的牌号为SRW-1000TEX的玻璃纤维，本发 明最优选采用经过复合偶联剂处理的玻璃纤维或经过复合偶联剂处理与复 合极性集束剂处理的玻璃纤维，能够对材料起到非常好的增强作用，使材 料具有高强度和高模量，由于复合偶联剂和复合极性集束剂的作用，使玻 璃纤维与尼龙6树脂和非吸水性复合弹性体增韧剂间形成了牢固的结合界 面，抑制了水分子进入界面层，对界面起到了良好的保护作用，从而使材 料浸水和蒸煮后可以保持良好的刚性。采用复合偶联剂处理复合极性集束剂处理的玻璃纤维的方法，在许多 文献上均有报道；所说的复合偶联剂重量份数为以水为100份为基准，磷酸酯偶联剂1~15份，硅烷偶联剂1~10份， 环氧树脂0.5~10份，縮水甘油酯1~15份；磷酸酯偶联剂的化学名称为单硅氧基焦磷酸酯偶联剂，可釆用牌号为 PN-179的产品；硅烷偶联剂的化学通式为Y (CH2) nSDG, Y-烷基、苯基、环氧基、 氨基等有机官能团，可釆用牌号为巯基一P (3， 4-环氧环己基)乙基三甲 基硅烷或Y-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。制备上述高性能抗水解增强尼龙6的方法包括如下步骤 先将催化剂、活化剂，分散剂用球磨混合机预混，再与不同化学结构 和分子量的聚烯烃经高混机混合均匀，然后进入到双螺杆挤出机中，在 170 26(TC的温度下熔融反应、挤出造粒，即获得所需的非吸水性复合弹 性体活化增韧剂；分散剂选用低分子脂类，优选硬脂酰胺或合影脂酸钙的复合物，分散剂的用量为不同化学结构的聚烯烃总重量份数的0.3~5.0份；然后将获得非吸水性复合弹性体活化增韧剂与尼龙6树脂混熔后，与玻璃纤维挤出造粒，熔融挤出温度范围为220~280'C,即获得本专利技术的高性能抗水解增强尼龙6。本专利技术的产品，可采用国家标准，进行检测。测试试样，由CJ80NC型注塑机在260'C下注塑成型。 物理机械性能的测试方法1) .拉伸强度 按GB1040测试拉力实验机型号LJ-1000速度10mm/min2) .断裂伸长率 按GB1040测试拉力实验机型号LJ-1000速度10mm/min3) .悬臂梁缺口冲击强度 按GB1843测试 冲击实验机型号XJU-224) .熔体流动速率 按GB3682测试熔体流动速率仪型号XNR-400250'C/2.16Kg标准口模内径2.095mm5) .弯曲强度 按GB9341测试拉力实验机型号LJ-1000速度2mm/min6) .阻燃性能测试 水平燃烧法 按UL 94水平燃烧方法测试 燃烧仪型号ATLAS-HVUL7) .热变形温度按GB1634测试8) .比重按GB 1033-86测试9) .玻璃纤维含量 按IS03451/1测试10) .抗水解性沸水中煮100h,测试弯曲强度保持率。采用上述方法检测结果表明，所说的高性能抗水解增强尼龙6材料的 各项性能均达到或超过预期指标要求，解决了材料浸水和水煮后刚性大幅 度下降的问题。使材料具有优异的抗水解性能，并在沸水中蒸煮100h后 材料的弯曲强度仍能保持在65%以上。 具体实施例方式采用的生产产品的主要设备有高速混合机转速350-1300转/分双螺杆挤出机主机转速250-500rpm机筒温度220-280'C水槽水温20-60。C切粒机转速400-700 rpm。实施例1将35公斤乙烯-辛烯共聚物POE弹性体，25公斤乙烯丙烯二烯三元 系共聚物EPDM橡胶，20公斤聚丙烯PP树脂，17公斤聚乙烯PE树脂，1 公斤双(过氧化叔丁基)二异丙苯和过氧化叔丁基三甲基硅垸的复合物， 2公斤縮水甘油酯和马来酰亚胺类(如N、 N，-间苯双马来酰亚胺)的复合 物先预混，再经高混机混合均匀，然后进入到双螺杆挤出机中，在170 260 'C的温度下，各段温度依次为170士10'C， 190士10'C, 210士10'C, 240 土10'C, 220士10'C， 220士10'C, 210土10'C, 210土10'C, 210土10'C, 210土10'C,熔融反应、挤出造粒，即获得所需的非吸水性复合弹性体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能抗水解增强尼龙６，其特征在于，组分和重量份数包括：　　　　尼龙６树脂　　４０～８８份　　　　非吸水性复合弹性体活化增韧剂　　５～５０份　　　　玻璃纤维　　１０～５０份　　　　所说的非吸水性复合弹性体增韧剂为具有不同化学结构和组分的聚烯烃复合，经过活化反应制得的复合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏妤，刘志力，姜苏俊，吉继亮，李翰卿，陈伟，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，广州金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]