CN107857996B - 一种聚酰胺共混物及其制备方法与应用 - Google Patents

一种聚酰胺共混物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚酰胺共混物及其制备方法与应用。本发明聚酰胺共混物由包括脂肪族奇偶聚酰胺和/或其他脂肪族聚酰胺组分制备而成；所述其他脂肪族聚酰胺包括脂肪族偶数聚酰胺和/或脂肪族偶偶聚酰胺。本发明所述聚酰胺共混物应用于制备树脂和/或纤维中。本发明共混物制备的树脂和纤维，在保持拉伸模量及强度的同时，大幅增加断裂伸长率，改善韧性。

Description

一种聚酰胺共混物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种聚酰胺共混物及其制备方法与应用，属于化工技术领域。
背景技术
聚酰胺(PA，俗称尼龙)是现代工业重要的聚合物材料之一，具有高强、耐热、电性能良好、耐磨、抗震吸音、耐油、耐弱酸弱碱及一些有机溶剂等优良的综合性能。因此，在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对聚酰胺的需求将更高更大。但是，单一组分的聚酰胺机械性能，尤其断裂伸长率较低，不能满足对韧性要求较高的产品的需要。因此，有必要改善聚酰胺的机械性能，特别是树脂的韧性。
聚酰胺增韧改性多数与其他聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，或无机纳米粒子，如碳纳米管、纳米粘土等，进行熔融共混，用于增强聚酰胺的韧性。但是共混物性能的优劣取决于共混组分的界面相容性，因此多数还需添加增容剂，才能改善共混树脂的机械性能。专利2015800181461提出脂肪族尼龙与半芳香族尼龙共混，能够改善材料的机械性能(S.布哈加瓦。用于单丝和复丝纤维的改善的机械性能的新型尼龙共混物。申请号2015800181461)。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚酰胺共混物及其制备方法与应用，本发明共混物制备的树脂和纤维，在保持拉伸模量及强度的同时，大幅增加断裂伸长率，改善韧性。
本发明提供的一种聚酰胺共混物，它由包括脂肪族奇偶聚酰胺和/或其他脂肪族聚酰胺组分制备而成；
所述其他脂肪族聚酰胺包括脂肪族偶数聚酰胺和/或脂肪族偶偶聚酰胺。
本发明聚酰胺共混物具体可包括所述脂肪族奇偶聚酰胺与所述其他脂肪族聚酰胺组分熔融共混制备而成。
上述的聚酰胺共混物中，所述脂肪族奇偶聚酰胺包括聚酰胺56、聚酰胺65、聚酰胺69和聚酰胺96中的至少一种；
所述脂肪族偶数聚酰胺包括聚酰胺6和/或聚酰胺12。
所述脂肪族偶偶聚酰胺包括聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010和聚酰胺1212中的至少一种。
本发明中，所述脂肪族奇偶聚酰胺与所述其他脂肪族聚酰胺的结构式为均―[NH―(CH2)m―NH―CO―(CH2)n―CO]x―，x为25～300；
具体地，聚酰胺56为m＝5，n＝4；
聚酰胺65为m＝6，n＝3；
聚酰胺69为m＝6，n＝7；
聚酰胺96为m＝9，n＝4；
聚酰胺66为m＝6，n＝4；
聚酰胺610为m＝6，n＝8；
聚酰胺612为m＝6，n＝10；
聚酰胺1010为m＝10，n＝8；
聚酰胺1212为m＝12，n＝10；
聚酰胺6为m＝n＝5；
聚酰胺12为m＝n＝11。
上述的聚酰胺共混物中，所述脂肪族奇偶聚酰胺与所述其他脂肪族聚酰胺的质量比可为0.25～4：1，具体可为4：1、1：1、0.25：1。
上述的聚酰胺共混物中，制备所述聚酰胺共混物的组分还包括添加剂；
所述添加剂包括稳定剂、增白剂、染料和颜料中的至少一种。
上述的聚酰胺共混物中，所述添加剂与所述脂肪族奇偶聚酰胺的质量比可为0.05～0.10：1。
本发明还提供了所述的聚酰胺共混物的制备方法，包括如下步骤：将所述脂肪族奇偶聚酰胺和/或其他脂肪族聚酰胺组分混合后采用熔融共混的方法制备。
上述的制备方法中，进行所述熔融共混采用实验室用密炼机熔融制得和/或采用双螺杆挤出机制得。
上述的制备方法中，采用实验室用密炼机制备的条件：熔融温度为200～280℃时进行熔融共混0.1h～1h而制得；具体可为密炼机中熔融共混温度为260℃，混合时间0.5h；
采用双螺杆挤出机的工艺参数如下：熔融温度可为200～280℃，螺杆转速可在100～300r/min。
上述的制备方法中，在共混或挤出之前或期间混合时添加所述添加剂。
本发明所述聚酰胺共混物应用于制备树脂和/或纤维中。
本发明具有以下优点：
1、本发明共混物制备的树脂和纤维，在保持拉伸模量及强度的同时，大幅增加断裂伸长率，改善韧性。
2、本发明采用简单的熔融共混的方法，能实现得到产品韧性的大幅度提高。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、
将质量百分含量80％的聚酰胺56与质量百分含量20％的聚酰胺66混合均匀后，在密炼机中进行熔融共混，共混温度为260℃，混合时间0.5h，测得混合物的机械性能如表1中样品2。在混入上述的聚酰胺66后对聚酰胺56的机械性能影响很大，在保持拉伸模量和强度变化不大的同时，断裂伸长率增加78.8％。
实施例2、
质量百分含量50％的聚酰胺56与质量百分含量50％的聚酰胺66混合均匀后，在密炼机中进行熔融共混，熔融共混温度为260℃，混合时间0.5h，测得混合物的机械性能如表1中样品3。同单一的聚酰胺56和66树脂相比较，共混树脂的机械性能显著提高，在保持拉伸模量和强度变化不大的同时，断裂伸长率比单一聚酰胺56增加123％，比单一聚酰胺66增加73.7％，大幅增加。
实施例3、
质量百分含量20％的聚酰胺56与质量百分含量80％的聚酰胺66混合均匀后，在密炼机中进行熔融共混，共混温度为260℃，混合时间0.5h，测得混合物的机械性能如表1中样品4。在混入少量的聚酰胺56后对聚酰胺66的机械性能影响很大，在保持拉伸模量和强度变化不大的同时，断裂伸长率略有增加21.2％。
表1聚酰胺56/66不同比例共混物的机械性能

Claims (10)

1.一种聚酰胺共混物，其特征在于：它由包括脂肪族奇偶聚酰胺和其他脂肪族聚酰胺组分制备而成；
所述其他脂肪族聚酰胺包括脂肪族偶数聚酰胺和/或脂肪族偶偶聚酰胺。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺共混物，其特征在于：所述脂肪族奇偶聚酰胺包括聚酰胺56、聚酰胺65、聚酰胺69和聚酰胺96中的至少一种；
所述脂肪族偶数聚酰胺包括聚酰胺6和/或聚酰胺12；
所述脂肪族偶偶聚酰胺包括聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010和聚酰胺1212中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺共混物，其特征在于：所述脂肪族奇偶聚酰胺与所述其他脂肪族聚酰胺的质量比为0.25～4：1。
4.根据权利要求1或2所述的聚酰胺共混物，其特征在于：制备所述聚酰胺共混物的组分还包括添加剂；
所述添加剂包括稳定剂、增白剂、染料和颜料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的聚酰胺共混物，其特征在于：所述添加剂与所述脂肪族奇偶聚酰胺的质量比为0.05～0.10：1。
6.权利要求1-5中任一项所述的聚酰胺共混物的制备方法，包括如下步骤：将所述脂肪族奇偶聚酰胺和其他脂肪族聚酰胺组分混合后采用熔融共混的方法制备。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：进行所述熔融共混采用实验室用密炼机熔融制得和/或采用双螺杆挤出机制得。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：采用实验室用密炼机制备的条件：熔融温度为200～280℃时进行熔融共混0.1h～1h而制得；
采用双螺杆挤出机的工艺参数如下：熔融温度为200～280℃，螺杆转速在100～300r/min。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述方法中，在共混或挤出之前或期间混合时添加所述添加剂。
10.权利要求1-5中任一项所述的聚酰胺共混物在制备树脂和/或纤维中的应用。
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