CN108641351A - 一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法，制备增韧的MC尼龙和聚乙烯共混材料，利用不同的高密度聚乙烯原料，在沸腾的甲苯中溶解聚乙烯，然后滴加乙醇沉降获得粉末化聚乙烯。把粉末化的聚乙烯添加到MC尼龙中，可以在几乎不降低材料拉伸强度的基础上，显著提高材料的缺口冲击性能和耐磨性。

Description

一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法
技术领域
本发明涉及一种浇铸尼龙及其制备方法，尤其是一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法，属于高分子材料制备术领域。
背景技术
MC(Monomers casting )尼龙又称浇铸尼龙。浇铸尼龙的生产工艺简单，分子量大，性能优异，可以替代铜、钯等有色金属及其合金。MC尼龙制品作为工程塑料之一，它具有重量轻、强度高、自润滑、耐磨、防腐、绝缘等多种独特性能，以塑代钢、性能卓越，用途极其广泛，几乎遍布所有的工业领域，在国民经济建设中发挥着重要的作用。在大尺寸、结构复杂的零件生产中具有突出的优点，如大口径浇铸尼龙管道、阀门、大尺寸滑轮等。但现有的浇铸尼龙一个明显的缺点是材料比较脆，具有明显的低温敏感性。因此，一种韧性强、成本低、抗冲击强度高的浇铸尼龙及其制备方法可以显著提升浇铸尼龙的性价比，同时大大拓展浇铸尼龙的使用领域。
发明内容
针对现有浇铸尼龙材料技术的不足，本发明的目的在于提供一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法。本发明利用聚乙烯进行粉末化，再添加到浇铸尼龙聚合体系中，显著提高浇铸尼龙冲击韧性，同时改善材料耐水性。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法，具体步骤如下：
（1）聚乙烯粉末化：将颗粒状的聚乙烯和甲苯在甲苯沸腾状态下溶解，聚乙烯和甲苯的比例为5-10/100，溶解结束停止加热，再慢慢滴加乙醇直到没有粉末化的沉淀产生，过滤，将过滤获得聚乙烯粉末真空干燥至恒重；
（2）准备反应原料：按照以下重量份：100份己内酰胺，10-25份粉末化聚乙烯，4-6份催化剂，0.2-0.4份活化剂，0.2-0.6份耐磨剂；
所述催化剂为氢氧化钠、固体甲醇钠或固体乙醇钠中的一种或一种以上组合混配物；
所述活化剂为甲苯二异氰酸酯；所述耐磨剂为二硫化钼；
（3）浇铸：将配好的己内酰胺单体在150-160℃减压蒸馏15-20min，再加入活化剂、耐磨剂，在搅拌状态下加入催化剂和上述粉末化聚乙烯，搅拌混合均匀后迅速倒入预热至160-170℃的模具中，聚合15-25min开始冷却出模。
其中，所述粉末化聚乙烯的原料可以是高密度聚乙烯，也包括低密度聚乙烯。
本发明中的制备方法总体上分为两大部分，首先聚乙烯粉末化，然后将粉末化聚乙烯加入到制备浇铸尼龙的体系中，聚乙烯进行粉末化是因为具有弹性的聚乙烯通常是颗粒状，在尼龙中的相畴大，改性效果不明显。
经这种复合改性剂改性后的浇铸尼龙材料性能明显优于通用浇铸尼龙。本发明可广泛应用大型尼龙铸造产品行业，同时显著降低浇铸尼龙产品的成本。本发明显著提高浇铸尼龙的韧性，冲击强度提高120%以上，且拉伸强度损失很小（低于15%），同时用粉末化聚乙烯改性的浇铸尼龙耐磨性提高。
具体实施方式
下面结合实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
（1）将100克颗粒状的高密度聚乙烯（HDPE 5000S）和1000毫升甲苯在甲苯沸腾状态下溶解成均匀溶液，溶解结束停止加热，再慢慢滴加乙醇直到没有粉末化的沉淀产生，过滤。将过滤获得聚乙烯粉末真空干燥至恒重。
（2）准备反应原料：100份己内酰胺，20份粉末化聚乙烯，5份催化剂，0.3份甲苯二异氰酸酯，0.4份二硫化钼；
将己内酰胺单体在155℃减压蒸馏20分钟，再加入甲苯二异氰酸酯、二硫化钼，在搅拌状态下加入催化剂固体氢氧化钠、粉末化聚乙烯，迅速倒入预热至165℃的模具中，聚合20min开始冷却出模。
制得聚乙烯增韧浇铸尼龙经实验检测：拉伸强度(MPa)为78，缺口冲击强度(KJ/m2)64.4，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）3.9。
实施例2
将实施例1中催化剂固体氢氧化钠改成固体甲醇钠，其他条件不变，制得聚乙烯增韧浇铸尼龙。
制得聚乙烯增韧浇铸尼龙经实验检测：拉伸强度(MPa)为79，缺口冲击强度(KJ/m2)63.8，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）4.0。
实施例3
将实施例1中聚乙烯HDPE 5000S改成HDPE 7000F，其他条件不变，制得聚乙烯增韧浇铸尼龙。
制得聚乙烯增韧浇铸尼龙经实验检测：拉伸强度(MPa)为77，缺口冲击强度(KJ/m2)66.2，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）3.8。

Claims (4)

1.一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
（1）聚乙烯粉末化：
将颗粒状的聚乙烯加入到甲苯溶剂中，聚乙烯和甲苯的比例为5-10/100，在甲苯沸腾状态下溶解，溶解结束停止加热，再慢慢滴加乙醇直到没有粉末化的沉淀产生，过滤，将过滤获得聚乙烯粉末真空干燥至恒重；
（2）准备反应原料：
按照以下重量份：100份己内酰胺，10-25份粉末化聚乙烯，4-6份催化剂，0.2-0.4份活化剂，0.2-0.6份耐磨剂；
（3）浇铸：
将配好的己内酰胺单体在150-160℃减压蒸馏15-20min，再加入活化剂、耐磨剂，在搅拌状态下加入催化剂和上述粉末化聚乙烯，搅拌混合均匀后迅速倒入预热至160-170℃的模具中，聚合15-25min开始冷却出模。
2.根据权利要求1所述的一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法，其特征在于，所述粉末化聚乙烯的原料可以是高密度聚乙烯，也包括低密度聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法，其特征在于，所述催化剂为氢氧化钠、固体甲醇钠或固体乙醇钠中的一种或一种以上组合混配物。
4.根据权利要求1所述的一种粉末化聚乙烯增韧浇铸尼龙的制备方法，其特征在于，所述活化剂为甲苯二异氰酸酯；所述耐磨剂为二硫化钼。
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