高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及增韧剂技术领域，具体涉及一种高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 尼龙（PA)具有耐磨、轻量、耐油、自润滑等性能，广泛应用于机械、仪表、汽车等领 域。但是尼龙的抗冲击性能差，大大限制了其应用领域。为适应工业需要，目前提高尼龙冲 击性能的主要手段是在尼龙中加入增韧剂，如POE-g-MAH。然而，要达到超韧的级别，现有的 POE-g-MAH添加量一般要达到15wt%以上，大量POE的引入，在增加尼龙体系韧性的同时其 模量也受到影响而降低，此外加工性能也大大降低，限制了尼龙在更高要求场合的应用。
[0003]因此，研制一种在不降低拉伸强度的前提下能提高增韧效率及流动性的尼龙增韧 剂存在其必要性。
[0004]目前，此方面的研宄主要有以下几个方向：1.提高接枝效率；2.提高弹性体流动 性；3.无机刚性粒子增韧体系。大量研宄人员针对这几个方面进行了大量的研宄，也取得 了一些进展，但这些研宄方向也存在一些问题，如提高接枝效率虽然对于添加量以及相态 控制有一定好处，但是高接枝的官能团与尼龙反应，会形成类似交联的支化结构，从而影响 尼龙增韧体系的加工性能；提高弹性体的流动性，虽然可以解决尼龙增韧体系流动性的问 题，但是高流动的弹性体一般都会损伤其增韧效率；无机刚性粒子增韧是一个比较新的研 宄方向，但其要求无机刚性粒子达到一定比例，同时对其分散粒径有很高要求，如何在加工 过程中保证纳米材料的分散是一个关键。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种高增韧效率和高流动 性的尼龙增韧剂及其制备方法。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] 本发明涉及一种高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，所述尼龙增韧剂包括如下 重量份数的各组分：
[0008]
【主权项】
1. 一种高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述尼龙增韧剂包括如下 重量份数的各组分： 乙烯-辛烯共聚物 85?95份， 功能性单体母粒 2?15份， 过氧化物引发剂 0. 1?1份， 润滑剂 0.5?1份， 抗氧剂 0. 5?1份； 所述功能性单体母粒为表面吸附功能性单体的无机纳米刚性粒子。
2. 根据权利要求1所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述功 能性单体母粒的制备包括如下步骤： 将无机纳米刚性粒子分散于惰性易挥发溶剂中，经100W?400W的超声定向表面活化 处理0. 5?2. 0h，得到无机纳米刚性粒子的悬浮液； 将功能性单体分散于惰性易挥发溶剂中，得到功能性单体分散溶液； 常温下，将所述功能性单体分散溶液缓慢滴加入无机纳米刚性粒子悬浮溶液，脱除所 述惰性易挥发溶剂，得到所述功能性单体母粒。
3. 根据权利要求1或2所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述 功能性单体与无机纳米刚性粒子的重量比为1 : 5?5 : 1。
4. 根据权利要求1或2所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述 惰性易挥发溶剂选自异丙醇、甲醇、乙醇、乙醚或者二甲苯。
5. 根据权利要求1所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述乙 烯-辛烯共聚物为八碳链段结构，玻璃化转变温度为-60 °C?-50 °C。
6. 根据权利要求1所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述功 能性单体选自马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸中的一种或几种。
7. 根据权利要求1所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述无 机纳米刚性粒子选自纳米级碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、二氧化钛、蒙脱土、滑石粉中的一种 或者多种；所述无机纳米刚性粒子粒径为20?200nm。
8. 根据权利要求1所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述过 氧化物引发剂为含有纳米结构的缓释型过氧化物引发体系，其中有效的过氧化物成分为过 氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、2,5_二甲基_2,5_双（叔丁过氧基）己烷、2,5_二甲基-2， 5-双（叔丁过氧基）己炔、双叔丁过氧异丙基苯中的一种或两种的复配物。
9. 根据权利要求1所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，其特征在于，所述润 滑剂选自脂肪酸皂盐类润滑剂、硅酮类润滑剂、低分子蜡中的一种或几种；所述抗氧剂为一 种受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配体系。
10. -种如权利要求1?9中任一项所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂的制 备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤： A、将1?10重量份的无机纳米刚性粒子分散于惰性易挥发溶剂中，常温搅拌10? 30min;经100W?400W的超声处理装置定向表面活化处理0. 5?2h;得到无机纳米刚性粒 子的悬浮液； B、 将1?10重量份的功能性单体分散于惰性易挥发溶剂中，常温搅拌10?30min，得 到功能性单体分散溶液； C、 将所述功能性单体分散溶液于常温下缓慢滴加入无机纳米刚性粒子的悬浮溶液，边 滴加边搅拌，然后脱除易挥发惰性溶剂，得到表面吸附功能性单体的无机纳米刚性粒子，BP 功能性单体母粒； D、 将80?95重量份的乙烯-辛烯共聚物，0. 5?3重量份的抗氧剂，0. 5?2重量份 的润滑剂以及所述功能性单体母粒放入高混机中混合，出料，喂入双螺杆挤出机，〇. 5?5 重量份的过氧化物引发剂采用侧喂料方式喂入，然后在挤出机末端施加超声处理，挤出后 再造粒，即得所述高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂。
11.根据权利要求10所述的高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂的制备方法，其特征 在于，所述双螺杆挤出机的加工温度为80?210°C，螺杆转速为180?600转/分；所述超 声处理采用的超声功率为200W?800W。
【专利摘要】本发明公开了一种高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂及其制备方法；通过将无机刚性粒子先进行超声波活化，使功能型单体均匀吸附在粒子表面，形成以无机刚性粒子为载体的功能性单体母粒；然后将乙烯-辛烯共聚物，抗氧剂，润滑剂以及上述功能性单体母粒按比例放入高混机中混合，出料，喂入双螺杆挤出机，引发剂采用侧喂料，在反应挤出末端，超声分散无机纳米刚性粒子，即得尼龙增韧剂。与现有技术相比，本发明通过采用超声活化及分散技术，获得了高增韧效率和高流动性的尼龙增韧剂，在同等添加分数的情况下，具有更高增韧效率和加工流动性；可应用于尼龙扎带、溜冰鞋、汽车、电子电器等领域，特别适用于在一些高性能化、薄壁的大型制件中应用。
【IPC分类】C08L77-02, C08F222-06, C08F255-02, C08K5-526, C08K3-34, C08K3-26, C08L51-06, C08K3-22, C08K5-134, C08K13-02, C08K3-30
【公开号】CN104610505
【申请号】CN201510001832
【发明人】李昌鸿, 段浩, 汤俊杰, 齐阳城
【申请人】南通日之升高分子新材料科技有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月4日