CN108239232A - 一种用于尼龙的耐热增韧剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于尼龙的耐热增韧剂及其制备方法，该增韧剂由以下质量份的原料制备而成：聚烯烃弹性体：100份；接枝改性单体：0.5～2.5份；引发剂：0.6～2.5份；促交联剂：0.3～1.0份；抗氧剂：0.2～0.9份；加工助剂：0.4～1.0份。其制备方法包括以下两步：1)聚烯烃弹性体的接枝改性；2)聚烯烃弹性体的交联。本发明先将接枝改性单体接枝到聚烯烃弹性体的主链上，然后使聚烯烃弹性体主链适度交联，交联后的聚烯烃弹性体分子链之间的相对运动受到限制，耐热性能得到提高，将其与尼龙进行共混，不仅可以提高尼龙的韧性，而且可以很好地保持尼龙的耐热性能。

Description

一种用于尼龙的耐热增韧剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于尼龙的耐热增韧剂及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
尼龙是五大通用工程塑料之一，具有优异的耐酸碱性、耐磨性、电绝缘性，其产量大、用途广，被广泛用在汽车制造、机械设备、电子电器等领域。然而，尼龙的缺口冲击性能一般，尤其是低温冲击性能差，需要对其进行增韧改性才能完全满足实际需求。
目前，一般是通过将聚烯烃弹性体以微小颗粒均匀分散到尼龙基体中与尼龙形成牢固的界面层来实现尼龙的增韧改性。增韧改性过的尼龙受到外界冲击时，柔软的聚烯烃弹性体首先吸收能量，产生空洞化和屈服，进而通过界面传递引发银纹和剪切带，大量消耗能量，从而达到提高材料冲击强度的效果。CN 102391431A和CN 104292821A中公开的增韧剂均是采用这种方法来进行尼龙增韧，虽然他们都能大大提高尼龙的缺口冲击强度，但却会导致尼龙的耐热性能显著下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于尼龙的耐热增韧剂及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种用于尼龙的耐热增韧剂，由以下质量份的原料制备而成：
聚烯烃弹性体：100份；
接枝改性单体：0.5～2.5份；
引发剂：0.6～2.5份；
促交联剂：0.3～1.0份；
抗氧剂：0.2～0.9份；
加工助剂：0.4～1.0份。
所述的聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。
所述的接枝改性单体为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸中的至少一种。
所述的引发剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯中的至少一种。
所述的促交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
所述的抗氧剂由四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按照质量比1:2复配得到。
所述的加工助剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌、芥酸酰胺、油酸酰胺中的至少一种。
上述用于尼龙的耐热增韧剂的制备方法包括以下步骤：
1)将100份聚烯烃弹性体、0.5～2.5份接枝改性单体、0.1～1.0份引发剂、0.1～0.4份抗氧剂和0.2～0.5份加工助剂加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到接枝改性聚烯烃弹性体；
2)将步骤1)的接枝改性聚烯烃弹性体、0.5～1.5份引发剂、0.3～1.0份促交联剂、0.1～0.5份抗氧剂和0.2～0.5份加工助剂加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到用于尼龙的耐热增韧剂。
步骤1)的双螺杆挤出机中的温度为150℃～210℃。
步骤2)的双螺杆挤出机中的温度为150℃～200℃。
本发明的有益效果是：本发明先将接枝改性单体接枝到聚烯烃弹性体的主链上，然后使聚烯烃弹性体主链适度交联，交联后的聚烯烃弹性体分子链之间的相对运动受到限制，耐热性能得到提高，将其与尼龙进行共混，不仅可以提高尼龙的韧性，而且可以很好地保持尼龙的耐热性能。
具体实施方式
一种用于尼龙的耐热增韧剂，由以下质量份的原料制备而成：
聚烯烃弹性体：100份；
接枝改性单体：0.5～2.5份；
引发剂：0.6～2.5份；
促交联剂：0.3～1.0份；
抗氧剂：0.2～0.9份；
加工助剂：0.4～1.0份。
优选的，所述的聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。
优选的，所述的接枝改性单体为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸中的至少一种。
优选的，所述的引发剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯中的至少一种。
优选的，所述的促交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
优选的，所述的抗氧剂由四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按照质量比1:2复配得到。
优选的，所述的加工助剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌、芥酸酰胺、油酸酰胺中的至少一种。
上述用于尼龙的耐热增韧剂的制备方法包括以下步骤：
1)将100份聚烯烃弹性体、0.5～2.5份接枝改性单体、0.1～1.0份引发剂、0.1～0.4份抗氧剂和0.2～0.5份加工助剂加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到接枝改性聚烯烃弹性体；
2)将步骤1)的接枝改性聚烯烃弹性体、0.5～1.5份引发剂、0.3～1.0份促交联剂、0.1～0.5份抗氧剂和0.2～0.5份加工助剂加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到用于尼龙的耐热增韧剂。
优选的，步骤1)的双螺杆挤出机中的温度为150℃～210℃。
优选的，步骤2)的双螺杆挤出机中的温度为150℃～200℃。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种用于尼龙的耐热增韧剂，其制备方法如下：
1)将100份乙烯-辛烯共聚物、0.6份马来酸酐、0.2份过氧化二异丙苯、0.2份抗氧剂和0.3份硬脂酸锌加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到接枝改性聚烯烃弹性体；挤出机温度为150℃、170℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃；
2)将步骤1)的接枝改性聚烯烃弹性体、0.6份2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷、0.3份三烯丙基异三聚氰酸酯、0.3份抗氧剂和0.4份芥酸酰胺加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到用于尼龙的耐热增韧剂；挤出机温度为150℃、170℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃。
实施例2：
一种用于尼龙的耐热增韧剂，其制备方法如下：
1)将100份乙烯-辛烯共聚物、1.2份马来酸酐、0.5份过氧化二异丙苯、0.2份抗氧剂和0.3份硬脂酸锌加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到接枝改性聚烯烃弹性体；挤出机温度为150℃、170℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃；
2)将步骤1)的接枝改性聚烯烃弹性体、1.0份2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷、0.4份三烯丙基异三聚氰酸酯、0.1份抗氧剂和0.4份油酸酰胺加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到用于尼龙的耐热增韧剂；挤出机温度为150℃、170℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃。
实施例3：
一种用于尼龙的耐热增韧剂，其制备方法如下：
1)将100份乙烯-辛烯共聚物、2.5份马来酸酐、1.0份过氧化二异丙苯、0.2份抗氧剂和0.3份硬脂酸锌加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到接枝改性聚烯烃弹性体；挤出机温度为150℃、170℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃；
2)将步骤1)的接枝改性聚烯烃弹性体、1.3份2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷、0.4份三烯丙基异三聚氰酸酯、0.3份抗氧剂和0.2份油酸酰胺加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到用于尼龙的耐热增韧剂；挤出机温度为150℃、170℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃。
实施例4：
一种用于尼龙的耐热增韧剂，其制备方法如下：
1)将100份乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物、1.5份衣康酸、1.0份过氧化二异丙苯、0.2份抗氧剂和0.3份硬脂酸锌加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到接枝改性聚烯烃弹性体；挤出机温度为150℃、170℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃；
2)将步骤1)的接枝改性聚烯烃弹性体、1.2份过氧化二异丙苯、0.4份三烯丙基异三聚氰酸酯、0.5份抗氧剂和0.4份油酸酰胺加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到用于尼龙的耐热增韧剂；挤出机温度为150℃、170℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃。
实施例5：
一种用于尼龙的耐热增韧剂，其制备方法如下：
1)将100份乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物、2.0份马来酸酐、1.0份2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷、0.2份抗氧剂和0.3份硬脂酸锌加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到接枝改性聚烯烃弹性体；挤出机温度为150℃、170℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃；
2)将步骤1)的接枝改性聚烯烃弹性体、1.5份过氧化二异丙苯、0.8份三烯丙基异三聚氰酸酯、0.3份抗氧剂和0.5份油酸酰胺加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到用于尼龙的耐热增韧剂；挤出机温度为150℃、170℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃、195℃。
测试例：
分别将实施例1～5制备的用于尼龙的耐热增韧剂、实施例1步骤1)制备的接枝改性聚烯烃弹性体和市售尼龙增韧剂KT-10与尼龙6按照质量比1:9高速搅拌混合均匀，再转入双螺杆挤出机(挤出机温度设定为170℃、195℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃)挤出、造粒、烘干，分别得到试样1～5、对比试样1、对比试样2，再进行性能测试，测试结果如下表所示：
表1试样1～5、对比试样1、对比试样2和纯尼龙6的性能测试结果
由表1可知：1)试样1～5的热变形温度均比对比试样1～2要高，且试样1～5的热变形温度与纯尼龙6相比，下降幅度在10％以下，很好的保持了尼龙6原有的热变形温度；2)试样1～5的缺口冲击强度和对比试样1～2相当，且明显高于纯尼龙6。由此可见，本发明的用于尼龙的耐热增韧剂与尼龙进行共混，不仅可以提高尼龙的韧性，而且可以很好地保持尼龙的耐热性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于尼龙的耐热增韧剂，其特征在于：由以下质量份的原料制备而成：
聚烯烃弹性体：100份；
接枝改性单体：0.5～2.5份；
引发剂：0.6～2.5份；
促交联剂：0.3～1.0份；
抗氧剂：0.2～0.9份；
加工助剂：0.4～1.0份。
2.根据权利要求1所述的用于尼龙的耐热增韧剂，其特征在于：所述的聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于尼龙的耐热增韧剂，其特征在于：所述的接枝改性单体为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于尼龙的耐热增韧剂，其特征在于：所述的引发剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于尼龙的耐热增韧剂，其特征在于：所述的促交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
6.根据权利要求1所述的用于尼龙的耐热增韧剂，其特征在于：所述的抗氧剂由四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按照质量比1:2复配得到。
7.根据权利要求1所述的用于尼龙的耐热增韧剂，其特征在于：所述的加工助剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌、芥酸酰胺、油酸酰胺中的至少一种。
8.权利要求1～7中任意一项所述的用于尼龙的耐热增韧剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将100份聚烯烃弹性体、0.5～2.5份接枝改性单体、0.1～1.0份引发剂、0.1～0.4份抗氧剂和0.2～0.5份加工助剂加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到接枝改性聚烯烃弹性体；
2)将步骤1)的接枝改性聚烯烃弹性体、0.5～1.5份引发剂、0.3～1.0份促交联剂、0.1～0.5份抗氧剂和0.2～0.5份加工助剂加入高速搅拌机混合均匀，再转入双螺杆挤出机，挤出、造粒、干燥，得到用于尼龙的耐热增韧剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤1)的双螺杆挤出机中的温度为150℃～210℃。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤2)的双螺杆挤出机中的温度为150℃～200℃。
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