一种接枝聚丁烯-1材料及其在尼龙6增韧中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种接枝聚丁烯-1材料及其在尼龙6增韧 中的应用。
【背景技术】
[0002] 聚丁烯-1是一种非极性的半结晶聚烯烃类塑料，具有优异的耐热蠕变性、耐环境 应力开裂性和良好的韧性，并具有耐磨性和高填料填充性，是一种具有发展前途的热塑性 塑料。但由于其存在极性小、表面活性低及晶型转变速率慢等问题，大大限制了其应用的范 围。通过对聚丁烯-1材料进行接枝改性，使其具有极性基团，利用极性基团的极性和反应活 性，改善其性能上的不足，同时又增加新的性能，是拓展聚丁烯-1这一材料的行之有效的方 法。但在接枝过程存在反应活性不高、聚丁烯-1降解严重、接枝率不高等问题，影响了对聚 丁稀-1材料的接枝改性。
[0003] 尼龙6类材料具有良好的力学综合性能，并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能，可 替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙6类材料在低温条件下和在干态条 件下的冲击性能差，吸水性大，制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点，而在很多应用方面对 尼龙6类材料的韧性又有很高的要求。因此需要对尼龙6类材料进行增韧改性，以增加尼龙6 材料的应用范围。
[0004] 目前对于尼龙6材料的改性方法主要为添加橡胶或弹性体与尼龙6材料进行共混 改性，由于一般的橡胶或弹性体属于非极性物质，而尼龙6材料的极性较强，两者的相容性 不好，简单的共混改性并不能有效改善尼龙6材料的韧性。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种接枝聚丁烯-1材料。
[0006] 本发明的另一个目的是提供该接枝聚丁烯-1材料在作为尼龙6增韧剂中的应用。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] -种接枝聚丁烯-1材料，其原料组成为：
[0009] 聚丁烯-1 100份，第一接枝单体8-14份，第二接枝单体5-10份，引发剂1-3份，接枝 促进剂4-6份。
[0010] 为了得到更好的发明效果，对发明进行了进一步的优选。
[0011] 所述接枝聚丁烯-1材料，其原料组成为：
[0012] 聚丁烯-1 100份，第一接枝单体12份，第二接枝单体8份，引发剂2份，接枝促进剂5 份。
[0013] 所述聚丁烯-1中高等规聚丁烯含量大于80%，熔体质量流动速率（190°C，2.16kg) 为6_12g/min〇
[0014]所述第一接枝单体选用马来酸酐(ΜΑΗ)。
[0015]所述第二接枝单体选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。
[0016] 接枝单体的加入量会直接影响接枝率，随着接枝单体加入量的增多，接枝单体和 大分子自由基之间的接触机会增大，有助于接枝反应的发生;但当接枝单体的加入量达到 一定值后，副反应会加剧，如单体间的共聚反应，而发生接枝反应的机会就减少，从而使接 枝率的提高收到限制，因此在接枝反应中，确定合适的接枝单体的用量是非常重要的。本发 明对第一接枝单体和第二接枝单体的加入量进行了优化，通过调控第一接枝单体和第二接 枝单体的加入量，提高了聚丁烯-1的接枝率。
[0017] 所述引发剂为ΑΙΒΝ、ΒΡ0或DTBP中的一种或多种;优选的，所述引发剂为BPO和DTBP 的混合物，二者的质量比为2:1。引发剂是影响接枝反应速率和分子量的重要因素，引发剂 的性质、用量、溶解性等因素均会对接枝反应产生很大的影响。加入一定量的引发剂能够促 进反应体系内分解形成活性种的数目，有利于接枝率的提高;但若引发剂加入量过多，则会 使自由基耦合种类的生成速率加快，单体均聚长度加剧，从而导致接枝率的降低。本发明对 引发剂的加入量通过大量的试验进行了筛选，优化得到了引发剂的最适加入量，显著提高 了聚合物的接枝率。
[0018]所述接枝促进剂为苯乙稀(St)或癸稀-I(Decene-I)中的一种或两者的混合物。接 枝促进剂的加入能够极大的提高聚合物的接枝率，同时还能够降低聚丁烯-1的降解，促进 接枝后的聚丁烯-1晶型II向晶型I转变，从而使聚丁烯-1的硬度、熔点、结晶度、韧性和屈服 强度等力学性能得到极大的改善。
[0019] 通过以上组分的组合，显著提高了聚丁烯-1材料的接枝率，两种接枝单体的配合 使用，能够提高接枝聚丁烯-1材料的反应活性，接枝促进剂在提高接枝率的同时，还有助于 接枝后的聚丁烯-1材料由晶型II向晶型I转变，提高了聚丁烯-1材料的韧性。
[0020] 本发明还提供上述接枝聚丁烯-1材料的制备方法，包括：
[0021] (1)将上述各组分混合均匀；
[0022] (2)将上述混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到接枝聚丁烯-1材料； 其工艺为：一区150-155°C;二区150-155°C;三区155-160°C;四区155-160°C;五区155-160 °C ;七区 160-165°C;八区 160-165°C;九区 165-170°C;机头 165-170°C ;主机转速25HZ，喂料 转速5-6HZ。
[0023] 上述接枝聚丁烯-1材料在作为尼龙6增韧剂中的应用也是本发明的保护范围。
[0024] 本发明还提供一种增韧尼龙6材料，以上述接枝聚丁烯-1材料作为增韧剂，增韧剂 的加入量为8-12wt %。
[0025] 上述增韧尼龙6材料的具体组成为：
[0026] 尼龙6 85-90%、增韧剂8-12%、抗氧剂0.6-3%。
[0027] 所述尼龙6为尼龙66或尼龙666中的一种或二者的混合物；
[0028]所述抗氧剂由抗氧剂3114、抗氧剂1076、抗氧剂215、抗氧剂565和抗氧剂1024中的 一种或几种组成。
[0029]上述增韧尼龙6材料的制备方法为:将尼龙6、增韧剂和抗氧化剂加入到搅拌机中， 搅拌均匀后将物料加入到挤出机中，经挤出造粒并干燥，即得到增韧尼龙6材料。
[0030] 本发明的有益效果：
[0031] 本发明制备的接枝聚丁烯-1材料，其接枝率高，具有高的反应活性和流动性，可以 作为尼龙6材料的增韧剂使用，在制备的增韧尼龙6材料中，增韧剂可以更好的分散在尼龙6 基体中，提高了尼龙6材料的韧性，同时降低了由于增韧剂的加入对尼龙6材料的流动性所 带来的负面影响。
【具体实施方式】
[0032]结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本 发明，并不对其内容进行限定。
[0033]实施例中聚丁烯有关数据按以下测试方法获得：
[0034] (1)熔融流动指数:根据GB/T3682 - 2000，在230°C、2 · 16kg载荷下测定。
[0035] (2)冲击强度:根据GB/T1843-2008进行测定。
[0036] (3)拉伸性能:根据GB/T1040.1-2006进行测定，拉伸速率为50mm/min。
[0037] (4)弯曲性能:根据GB/T9341-2008进行测定，测试速率为2mm/min。
[0038]实施例1:接枝聚丁烯-1材料的制备
[0039] 配方:聚丁烯-1 100份，第一接枝单体12份，第二接枝单体8份，引发剂2份，接枝促 进剂5份。
[0040] 聚丁烯-1中高等规聚丁烯含量大于95%，熔体质量流动速率（190°C，2.16kg)为 0 · 6g/min〇
[0041] 第一接枝单体选用马来酸酐(ΜΑΗ)。第二接枝单体选用甲基丙烯酸缩水甘油酯。 [0042]引发剂为BPO和DTBP的混合物，二者的质量比为2:1。
[0043]接枝促进剂为苯乙稀。
[0044] 制备方法：将上述各组分混合均匀；通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到接枝聚丁 烯-1 材料;其工艺为:一区150-155°C;二区 150-155°C;三区155-160°C;四区155-160°C;五 区 155-160°C;七区 160-165°C;八区 160-165°C;九区 165-170°C;机头 165-170°C;主机转速 25HZ，喂料转速5-6HZ。
[0045] 实施例2:接枝聚丁烯-1材料的制备
[0046] 配方:聚丁烯-1 100份，第一接枝单体8份，第二接枝单体10份，引发剂1份，接枝促 进剂6份。
[0047]聚丁烯-1中高等规聚丁烯含量大于95%，熔体质量流动速率（19