一种增韧聚酰胺树脂复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，涉及一种复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚醜胺树脂具有较高的刚性、良好的初性W及较好的热变形温度，并且其成形加 工性和耐化学品性比较优良，因此在航空航天、汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、 造纸机械等领域得到了广泛地应用。
[0003] 当前广泛使用的聚醜胺产品有聚醜胺6和聚醜胺66,二者均W石油产品的衍生物 如二元胺和二元酸为原料制备，但是，由于石油资源的不可再生性；人们对W非石油资源作 为原材料来制备与现有聚醜胺材料性能相当的绿色聚醜胺新兴材料寄予了厚望。
[0004] 另一方面，当前使用的聚醜胺树脂具有缺口敏感性，即当聚醜胺树脂在无缺口时 具有一定初性但在有缺口时却呈现脆性。此外，聚醜胺树脂在低温下（如-10°CW下）的初 性也很差，送些性质极大地限制了聚醜胺树脂的应用。客观需要要求聚醜胺树脂能够达到 所需的初性，特别是在低温下仍然具有良好的初性，因此，对聚醜胺树脂进行增初改性W提 高聚醜胺树脂的低温冲击初性势在必行。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，主要目的在于提供一种在有缺口和低温下均具有良 好的初性的增初聚醜胺树脂复合材料。
[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种增初聚醜胺树脂复合材料的制备方法。
[0007] 为达到上述目的，本发明的解决方案是：
[0008] -种增初聚醜胺树脂复合材料，至少含有聚醜胺树脂和抗冲改性剂，聚醜胺树脂 的生产原料至少包括戊二胺和二元酸，抗冲改性剂为聚帰姪、帰姪共聚物、弹性体和无机非 弹性体中的任意一种或几种的组合。
[0009] 上述的戊二胺可W由生物法或化学脱駿法制备而成，生物法可W为发酵法和酶转 化法中的任意一种，优选地，戊二胺由发酵法制备而成或由氨基酸经酶转化法脱駿而成。
[0010] 戊二胺也可W含有符合ASTMD6866标准的可再生来源的有机碳。
[0011] 上述的二元酸由生物法或化学法制备，二元酸为脂肪族二元酸及其衍生物、芳香 族二元酸及其衍生物和杂环二元酸及其衍生物中的任意一种。
[001引聚醜胺树脂与抗冲改性剂的质量比可W为100 ; (1~50)，优选地，聚醜胺树脂与 抗冲改性剂的质量比为100 ; (10~50)，更优选地，聚醜胺树脂与抗冲改性剂的质量比为 100 ; (20 ~50)。
[0013] 上述的聚醜胺树脂可W为由戊二胺与任意一种二元酸聚合而成的均聚物；聚醜胺 树脂还可W为由戊二胺与任意几种二元酸分别聚合而成的均聚物的混合物；聚醜胺树脂还 可W为由戊二胺与任意几种二元酸聚合而成的共聚物；聚醜胺树脂还可W为由戊二胺和 任意几种二元酸聚合而成的共聚物与由戊二胺和其它任意几种二元酸聚合而成的共聚物 相混合而成的混合物，共聚物为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物中的一种或几种的组 厶 口O
[0014] 上述的聚醜胺树脂的生产原料还可W包括封端剂，封端剂优选为一元駿酸、一元 胺、酸酢、单异氯酸醋、单醜因、单醋W及一元醇中的任意一种或几种的组合，封端剂更优选 为一元駿酸或一元胺。
[0015] 上述的增初聚醜胺树脂复合材料还含有助剂，助剂为成核剂、增强剂、老化抑制 剂、成形性改良剂W及着色剂中的一种或几种的组合，聚醜胺树脂与助剂的质量比为100 ; (0~1)。优选地，助剂为成核剂和老化抑制剂的组合。
[0016] 上述的增初聚醜胺树脂复合材料还可W包括氨基酸或己内醜胺。
[0017] 当W聚帰姪或帰姪共聚物作为抗冲改性剂时，聚醜胺树脂与聚帰姪或帰姪共聚物 的质量比可W为100 ; (1~40)，优选为100 ;巧~30)。
[0018] 上述的聚帰姪或帰姪共聚物是由己帰与a-帰姪中的至少一种、二帰姪、帰属不 饱和駿酸、帰属不饱和駿酸的醋类衍生物W及帰属不饱和駿酸的酸酢衍生物中的任意一种 或几种聚合而成的线性共聚物，优选地，a-帰姪的碳原子数目为2~20,更优选为3~8。 [001引当W弹性体作为抗冲改性剂时，聚醜胺树脂与弹性体的质量比可W为100 ; (1~ 50)，优选为100 ;巧~40);弹性体的平均粒径为0. 02~0. 3ym，更优选为0. 05~0. 2ym。
[0020] 当W无机非弹性体作为抗冲改性剂时，聚醜胺树脂与无机非弹性体的质量比可W 为100 ; (1~25)，优选为100 ;巧~20);非弹性体的表面采用表面处理剂处理，表面处理 剂为偶联剂或成膜剂，优选地，偶联剂为娃焼类偶联剂或铁类偶联剂；聚醜胺树脂与经过表 面处理剂处理后的无机非弹性体的质量比为100 ; (1~30)，优选为100 : (1~20)。
[0021] 上述的聚醜胺树脂为聚醜胺树脂PA56、聚醜胺树脂PA510、聚醜胺树脂PA512和聚 醜胺树脂PA5T中的任意一种。
[0022] 一种制备上述的增初聚醜胺树脂复合材料的方法，包括W下步骤：至少W上述的 聚醜胺树脂和上述的抗冲改性剂为生产原料进行烙融混炼，烙融混炼温度比聚醜胺树脂的 烙点高30~5(TC，烙融混炼时间为0. 25~8分钟，将烙融混炼后挤出的线料在水中冷却， 切割成粒，得到增初聚醜胺树脂复合材料。
[0023] 上述的增初聚醜胺树脂复合材料在制备成型部件中的应用。
[0024] 由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
[0025] 本发明的增初聚醜胺树脂复合材料至少W聚醜胺树脂5X(聚醜胺树脂PA56、聚醜 胺树脂PA510、聚醜胺树脂PA512或聚醜胺树脂PA5T)和抗冲改性剂为生产原料，使得该增 初聚醜胺树脂复合材料在有缺口和低温下均具有良好的初性，能够在航空航天、汽车、电气 设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等需要增初材料的领域得W应用。另外，该增初 聚醜胺树脂复合材料W非石油资源作为制备的原材料，不依赖于石油资源，可再生性好，从 长远来看，必将逐步替代现有的W石油资源为原料的聚醜胺材料。
【具体实施方式】
[0026]W下结合制造例和实施例对本发明作进一步的说明。
[0027] 本发明提供了一种增初聚醜胺树脂复合材料及其制备方法。
[0028] 其中，该增初聚醜胺树脂复合材料至少含有聚醜胺树脂（A)和抗冲改性剂度)，聚 醜胺树脂与抗冲改性剂的质量比为100 ; (I~50)，优选为100 ; (10~50)，更优选为100 : (20~50)。然而，根据各种具体需要，在不违背本发明目的的范围内，还可W添加成核剂、 增强剂、老化抑制剂、成形性改良剂、着色剂W及热塑性树脂中的任意一种或几种的组合作 为助剂。相对于聚醜胺树脂100质量份，助剂总的质量份为0~1。
[0029] 其中，聚醜胺树脂（A)的生产原料至少包括戊二胺和二元酸。然而，根据各种具体 需要，在不违背本发明目的的范围内，聚醜胺树脂的生产原料还可W包括氨基酸或己内醜 胺等其他单体或者封端剂。
[0030] 戊二胺是生物体内广泛存在的一种具有生物活性的含氮碱，一般为蛋白质自腐败 时赖氨酸在脱駿酶的作用下发生脱駿反应生成，可W通过化学法提纯得到。近年来有很多 文献报道了可W通过生物法或化学脱駿法得到戊二胺。实施例对戊二胺的来源没有作特别 的限定，其可W由氨基酸经酶转化法脱駿而成（如赖氨酸），也可W由葡萄糖经发酵脱駿法 制备而成，因此，其来源可W为但不限于石油或其衍生产品。脱駿反应可W由生物法进行脱 駿，也可W由化学法进行脱駿。生物法包括发酵法和酶转化法。酶转化法即在赖氨酸脱駿 酶的催化作用下，赖氨酸发生脱駿反应得到戊二胺。生物法脱駿还可W通过基因工程来进 行，即在能够生成赖氨酸的菌株中上调赖氨酸脱駿酶的表达或重组表达赖氨酸脱駿酶，使 发酵过程中产生的赖氨酸同步转化为戊二胺，从而直接得到戊二胺产物。化学法脱駿详见 须山正等人公开的技术，即、利用赖氨酸在含四氨化蔡过氧化物的环己醇中煮沸制得戊二 胺（7 3 7酸0脱炭酸（第4报），药学杂志，Vol.85(6)，P531-533，1965)。戊二胺含有符 合ASTMD6866标准的可再生来源的有机碳。
[0031] 二元酸由生物法或化学法制成，其来源可W为但不限于石油或其衍生产品。作为 生产原料之一的二元酸可W为脂肪族二元酸及其衍生物、芳香族二元酸及其衍生物、杂环 二元酸及其衍生物。脂肪族二元酸及其衍生物包括但不限于短碳链二元酸（碳链上碳原 子数小于10)和长碳链二元酸。短碳链二元酸包括但不限于了二酸、戊二酸、己二酸、庚二 酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸，优选为己二酸，癸二酸。长碳链二元酸包括但不限于十一碳二 元酸、十二碳二元酸、十H碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十走碳 二元酸、十八碳二元酸、马来酸、A9-1，18-十八帰二元酸，优选为十二碳二元酸。芳香族二 元酸及其衍生物包括但不限于对苯二甲酸。杂环二元酸及其衍生物包括但不限于巧喃二駿 酸。
[0032] 由戊二胺和二元酸聚合而成的聚醜胺树脂可W为均聚物（