CN104844767A - 一种聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂及其制备方法。其由聚苯醚、聚酰胺、不饱和二元酸单体、引发剂、聚烯烃弹性体、溶解液，按照其特殊的前处理工艺和配方设计，进行熔融共混挤出，发生接枝反应，所得的产品接枝率高，而且加工性能优异，同比降低损耗。将此增韧相容剂与聚苯醚、聚酰胺、增强剂、阻燃剂和抗氧剂按比例放入混料机中混合，再加入到双螺杆挤出机中塑化挤出得到聚苯醚/聚酰胺合金。

Description

一种聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，涉及一种新型高接枝率PPO/PA增韧相容剂及其应用。

背景技术

随着现代科学技术的发展，高性能工程塑料复合材料的应用与发展尤为重要，发往多采用单一的工程塑料作为改性研究对象，但在某些特殊领域，单一的工程塑料已满足不了其发展的要需求。近年来，将两种或两种以上的塑料利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、多功能化的工程塑料合金，能改善或提高现在塑料的性能并降低成本，共混改性中，物理洪混在实际应用中占80％以上。工程塑料物理共混制备高性能合金最大的问题就是两种塑料之间的增韧相容问题，其增韧相容剂直接决定了工程塑料合金的综合性能。

聚苯醚具有良好的物理力学性、耐热性和电绝缘性以及化学稳定性，但由于聚苯醚的熔体流动性差、加工困难、不耐非极性溶剂，使其应用受到限制。聚酰胺是一种性能优异的工程塑料，由于它的高结晶度而使其具有优异的耐溶剂性，并且还具有力学强度高、易于加工等优点，但其冲击强度低、耐热性较差，易吸水而造成其制品的尺寸稳定性差。

聚苯醚与尼龙合金化，通过共混而实现优势互补，由于聚苯醚是无定形聚合物，尼龙是结晶性聚合物，表面极性相差很远，所以两者的相容性较差，如果只进行简单的共混改性，会造成分层现象，注射出的制品很脆。通常采用聚苯醚官能化或者添加相容剂等方法来提高聚合物间的相容性。聚合物的增韧相容剂可分为反应型相容剂和非反应型相容剂，反应型多为含有活性端基的共聚物，需增容的聚合物末端反应基则为氨基、羟基和羧基，非反应型多为嵌段或接枝共聚物。市场上普遍适用于PPO/PA合金的相容剂有反应型相容剂马来酸酐接枝PPO、SMA、马来酸酐接枝SEBS等，在接枝生产过程中，马来酸酐等单体难发脱除干净，导致最终产品味道刺激性大，不利于身体健康，而这类相容剂在作为相容剂使用过程中会影响合金加工性能，降低物性，且价格偏高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，解决产品气味大，接枝率低，成本高而提供一种新型高接枝率PPO/PA增韧相容剂及其应用。

本发明提供一种聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，由不饱和二元酸、聚苯醚、聚烯烃类弹性体、聚酰胺、引发剂、溶解液发生接枝反应得到，由下列组分按重量百分比制成：

所述引发剂在过氧化二异丙苯与偶氮二异丁氰复配引发剂。

所述溶解液为分析纯级苯乙烯。

所述的聚苯醚为中、高、低粘聚苯醚中一种或几种。

所述的溶解液为苯乙烯、乙醇、氨水中一种或几种。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁氰中的一种或几种。

聚酰胺为尼龙。

所述的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙11中一种或几种。

本发明另一部目的，旨在提供一种聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂的制备方法，其包括以下步骤：将引发剂、不饱和二元酸溶于苯乙烯中，加入聚苯醚进行低速混合10分钟，而后再加入聚烯烃弹性体、聚酰胺进行高速混合3-5分钟，将混合好的物料通过挤出机熔融挤出，经冷却、干燥得聚苯醚与聚酰胺增韧相容剂。

所述的双螺杆挤出机的加工温度为200-280℃，螺杆转速在300-400转/分钟，挤出机型为35机。

本发明采用上述配方及处理方法制得一种新型高接枝率PPO/PA增韧相容剂，可用于该合金增强、阻燃增强、增韧、功能性改性等；通过将引发剂、不饱和有机酸先进行溶解再与聚苯醚低速共混，能预先反应，而后通过挤出的产品能显著提高接枝率，减少过氧化物及单体的残留，降低产品的刺激性气味。

本发明的优点是制备的增韧相容剂接枝率高，既能改善相容性，又能提高产品韧性，成本低，扩大了使用范围；低残留量、无刺激性气味，有利于环境保护和人的身体健康；加工工艺简单，易于大规模生产；

具体实施方案

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施一：

制备本发明的增韧相容剂,

按照重量百分比称取以下组分：

先将引发剂、不饱和二元酸用苯乙烯溶解，再将聚苯醚一起倒入混料机上低速混合10分钟，进行预接枝，而后再加入聚酰胺、聚烯烃弹性体高速混合2-5分钟，挤出机从下料口到机头的各段温度设置在200-280℃，混合物料经熔融塑化，挤出造粒，得到增韧相容剂产品CB10制备聚苯醚/聚酰胺合金

将聚苯醚、聚酰胺树脂放入烘箱中用110℃烘烤3小时，以除去原材料中的水分，,将物料投入混料机中高速搅拌3-5分钟，挤出机各段温度控制在230-280之间，挤出切粒得到PPO/PA合金产品CB101.

上述物料具体配方和比例如下：

实施例二

与实施例一相同，不同点在于：制备PPO/PA合金配比中，尼龙6换成尼龙66.

将物料混合挤出造粒即得PPO/PA合金产品CB102。

实施例三

与实施例一相同，不同点在于：

将物料混合挤出造粒即得PPO/PA合金产品CB103.

实施例四

1.制备本发明的增韧相容剂,

按照重量百分比称取以下组分：

通过与实施例一相同工艺造粒，得到增韧相容剂CX10.

2.制备聚苯醚/聚酰胺合金

将聚苯醚、聚酰胺树脂放入烘箱中用110℃烘烤3小时，以除去原材料中的水分，,将物料投入混料机中高速搅拌3-5分钟，挤出机各段温度控制在230-280之间，挤出切粒得到PPO/PA合金产品CX101.

上述物料具体配方和比例如下：

实施例五

与实施例一相同，不同点在于：制备PPO/PA合金配比中，尼龙6换成尼龙66.

将物料混合挤出造粒即得PPO/PA合金产品CX102.

实施例六

与实施例一相同，不同点在于：

将物料混合挤出造粒即得PPO/PA合金产品CX103.

性能测试

按照如下的方法对实施例1-6制得的PPO/PA合金进行测试，结果如表1所示。

拉伸强度的测试方法按照GB 1040规定的方法，缺口冲击即常温抗冲击性能的测试方法按GB1843规定的方法测试，弯曲强度及模量的测试方法GB-9341按照规定的方法，热变形温度的测试方法按照GB 1634规定的方法。

由上述条件制得的材料性能如表1所示：

从表1中可以看出，本发明的增韧相容剂有着各自的优点，适用于对韧性和耐温要高要求的场合，仅针对PPO/PA合金特定比例进行了试验。需要说明的是，普通的技术人员针对上述的实施例还可以调整比例，通过多次的实验，得到一些改进。但上无论怎么改进，只要这些技术在本发明的构思范围内，就等同于本专利的技术方案，属于本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，由不饱和二元酸、聚苯醚、聚烯烃类弹性体、聚酰胺、引发剂、溶解液发生接枝反应得到，

由下列组分按重量百分比制成：

2.根据权利要求1所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，其特征在于：所述引发剂在过氧化二异丙苯与偶氮二异丁氰复配引发剂。

3.根据权利要求2所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，其特征在于：所述溶解液为分析纯级苯乙烯。

4.根据权利要求1所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，其特征在于，所述的聚苯醚为中、高、低粘聚苯醚中一种或几种。

5.根据权利要求1所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，其特征在于，所述的溶解液为苯乙烯、乙醇、氨水中一种或几种。

6.根据权利要求1所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，其特征在于，所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁氰中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，其特征在于，聚酰胺为尼龙。

8.根据权利要求7所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，其特征在于，所述的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙11中一种或几种。

9.制备如权利要求1-8所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂的方法，其特征在于它包括以下步骤：将引发剂、不饱和二元酸溶于苯乙烯中，加入聚苯醚进行低速混合10分钟，而后再加入聚烯烃弹性体、聚酰胺进行高速混合3-5分钟，将混合好的物料通过挤出机熔融挤出，经冷却、干燥得聚苯醚与聚酰胺增韧相容剂。

10.根据权利要求9所述的聚苯醚与聚酰胺的增韧相容剂，其特征在于，所挤出造粒的温度范围为200-280℃。