CN109867899A - 一种尼龙专用接枝改性相容树脂及改性尼龙树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及尼龙材料技术领域，具体为一种尼龙专用接枝改性相容树脂，由以下原料按照质量比组成：聚丙烯树脂、聚四氟乙烯、全氟丙基全氟乙烯基醚、马来酸酐、交联剂、硫化剂。尼龙专用接枝改性相容树脂中的聚丙烯树脂与可溶性聚四氟乙烯先经电子加速器辐照接枝改性，把本无极性的聚丙烯树脂，通过添加马来酸酐、交联剂和硫化剂，提高了表面张力，改性后的相容树脂其溶饵，乳化，分散、润滑和偶联等性能都能得到明显的提高，当此改性相容树脂与尼龙和其他树脂混合时，分子链端的官能团形成化学键而相互结合，可明显提高尼龙材料的相容性和亲和性，提高材料性能，降低成本，具有突出的实质性特点和显著的进步。
Description
技术领域
本发明涉及尼龙材料技术领域，具体为一种尼龙专用接枝改性相容树脂及改性尼龙树脂。
背景技术
随着工业生产和科学技术的发展，许多领域对材料的导热性能提出了较高的要求，特别是LED领域中的芯片封装和灯具设计应用，需要通过导热材料来释放LED所产生的热量。目前市场上LED照明产品采用的散热器几乎全部为金属材料或陶瓷材料，但是金属产品比重大、成型工序多(如压铸铝：需要经浇铸、压铸、打磨、抛光、镀镍、氮化的一系列工艺)、成型周期长、设备占据空间大；陶瓷产品则成型工艺更加复杂，外形单一且大规模自动化生产不易实现，成本也相对更高。与这常用的两种材料相比，采用有机导热塑料具有轻量化、设计自由度高、能耗小、污染小、大规模生产程度高等优势。
产量居工程塑料首位的尼龙，尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯(Carothers)及其领导下的一个科研小组研制出来的，是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙是聚酰胺纤维(锦纶)的一种说法，一般分为尼龙6、尼龙66。尼龙6外观为乳白色至淡黄色，具有韧性，抗震性，有较高的机械强度和耐热性，抗冲强度较好，熔点较高，成型加工性能好，吸水性大，饱和吸水率在11％左右，易熔于硫酸酚类或甲酸中，低温脆化温度为零下20度-30度。由于具有优良的力学性能和较好的电性能，又具有耐磨、耐油、耐溶剂、自润滑、耐腐蚀及良好的加工性能等优点，被广泛地应用于汽车、电子电器、机械、电气、兵器等领域。尼龙是一种用途最广、种类最多的工程塑料，该材料具有良好的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学溶剂性、自润滑性和一定的阻燃性，同时该材料加工性能优良，可一体化成型复杂的结构部件，被广泛用于汽车、电子电器、机械、轨道交通、体育器械等领域。但是吸水性强、低温冲击性能差的缺点限制了尼龙材料的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尼龙专用接枝改性相容树脂及改性尼龙树脂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种尼龙专用接枝改性相容树脂，由以下原料按照质量比组成：
优选的，所述交联剂选自2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑、四气邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺中的一种或两种及其以上的混合物。
优选的，所述硫化剂选用过氧化二异丙苯。
优选的，所述尼龙专用接枝改性相容树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚四氟乙烯和全氟丙基全氟乙烯基醚依次加入至含有全氟羧酸盐分散剂、过硫酸盐引发剂的水介质中共聚制得外观为白色半透明的颗粒，经水洗、抽滤、干燥可得可溶性聚四氟乙烯；
S2、将聚丙烯树脂、步骤S1得到的可溶性聚四氟乙烯均匀混合，通过电子加速器辐照，然后倒入反应釜中，充入氮气保压，升高温度至二者成熔融状态，然后依次加入马来酸酐、交联剂和硫化剂，混合搅拌均匀，搅拌1.5-2.5h，得到混合物料A；
S3、将步骤S2中得到的混合物料A经双螺杆挤出机挤出、造粒、烘干，得到尼龙专用接枝改性相容树脂。
优选的，所述电子加速器辐照的辐照条件为在常温、常压、空气氛围下利用β射线进行照射处理，电子加速器的能量级别为2.5MeV，辐照剂量为175-225KGy。
一种尼龙专用接枝改性相容树脂的改性尼龙树脂，其由以下重量份的组分组成：85-95份的尼龙6、22-28份的长玻纤、3-6份的尼龙专用接枝改性相容树脂、8-12份的填料、1-2份的扩散剂。
优选的，所述填料为纳米级的滑石粉、铝粉、碳纳米管按照3:2:2的重量比混合而成。
优选的，所述扩散剂选自单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的尼龙专用接枝改性相容树脂及改性尼龙树脂，尼龙专用接枝改性相容树脂中的聚丙烯树脂与可溶性聚四氟乙烯先经电子加速器辐照接枝改性，把本无极性的聚丙烯树脂，通过添加马来酸酐、交联剂和硫化剂，在聚丙烯树脂的碳链上引入-COOH，-CO-，-CONH，等极性基团，提高了表面张力，改性后的相容树脂其溶饵，乳化，分散、润滑和偶联等性能都能得到明显的提高，当此改性相容树脂与尼龙和其他树脂混合时，分子链端的官能团形成化学键而相互结合，可明显提高尼龙材料的相容性和亲和性，提高材料性能，降低成本，具有突出的实质性特点和显著的进步。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：
实施例1
一种尼龙专用接枝改性相容树脂，由以下原料按照质量比组成：
交联剂选自2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑、四气邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺中的一种或两种及其以上的混合物，硫化剂选用过氧化二异丙苯。
尼龙专用接枝改性相容树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚四氟乙烯和全氟丙基全氟乙烯基醚依次加入至含有全氟羧酸盐分散剂、过硫酸盐引发剂的水介质中共聚制得外观为白色半透明的颗粒，经水洗、抽滤、干燥可得可溶性聚四氟乙烯；
S2、将聚丙烯树脂、步骤S1得到的可溶性聚四氟乙烯均匀混合，通过电子加速器辐照，电子加速器辐照的辐照条件为在常温、常压、空气氛围下利用β射线进行照射处理，电子加速器的能量级别为2.5MeV，辐照剂量为175KGy，然后倒入反应釜中，充入氮气保压，升高温度至二者成熔融状态，然后依次加入马来酸酐、交联剂和硫化剂，混合搅拌均匀，搅拌1.5h，得到混合物料A；
S3、将步骤S2中得到的混合物料A经双螺杆挤出机挤出、造粒、烘干，得到尼龙专用接枝改性相容树脂。
一种尼龙专用接枝改性相容树脂的改性尼龙树脂，其由以下重量份的组分组成：85份的尼龙6、22份的长玻纤、3份的尼龙专用接枝改性相容树脂、8-12份的填料、1-2份的扩散剂，经混合熔融、挤出、造粒而得。
填料为纳米级的滑石粉、铝粉、碳纳米管按照3:2:2的重量比混合而成；扩散剂选自单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的一种。
实施例2
一种尼龙专用接枝改性相容树脂，由以下原料按照质量比组成：
交联剂选自2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑、四气邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺中的一种或两种及其以上的混合物，硫化剂选用过氧化二异丙苯。
尼龙专用接枝改性相容树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚四氟乙烯和全氟丙基全氟乙烯基醚依次加入至含有全氟羧酸盐分散剂、过硫酸盐引发剂的水介质中共聚制得外观为白色半透明的颗粒，经水洗、抽滤、干燥可得可溶性聚四氟乙烯；
S2、将聚丙烯树脂、步骤S1得到的可溶性聚四氟乙烯均匀混合，通过电子加速器辐照，电子加速器辐照的辐照条件为在常温、常压、空气氛围下利用β射线进行照射处理，电子加速器的能量级别为2.5MeV，辐照剂量为200KGy，然后倒入反应釜中，充入氮气保压，升高温度至二者成熔融状态，然后依次加入马来酸酐、交联剂和硫化剂，混合搅拌均匀，搅拌2.0h，得到混合物料A；
S3、将步骤S2中得到的混合物料A经双螺杆挤出机挤出、造粒、烘干，得到尼龙专用接枝改性相容树脂。
一种尼龙专用接枝改性相容树脂的改性尼龙树脂，其由以下重量份的组分组成：90份的尼龙6、25份的长玻纤、4.5份的尼龙专用接枝改性相容树脂、10份的填料、1.5份的扩散剂，经混合熔融、挤出、造粒而得。
填料为纳米级的滑石粉、铝粉、碳纳米管按照3:2:2的重量比混合而成；扩散剂选自单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的一种。
实施例3
一种尼龙专用接枝改性相容树脂，由以下原料按照质量比组成：
交联剂选自2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑、四气邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺中的一种或两种及其以上的混合物，硫化剂选用过氧化二异丙苯。
尼龙专用接枝改性相容树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚四氟乙烯和全氟丙基全氟乙烯基醚依次加入至含有全氟羧酸盐分散剂、过硫酸盐引发剂的水介质中共聚制得外观为白色半透明的颗粒，经水洗、抽滤、干燥可得可溶性聚四氟乙烯；
S2、将聚丙烯树脂、步骤S1得到的可溶性聚四氟乙烯均匀混合，通过电子加速器辐照，电子加速器辐照的辐照条件为在常温、常压、空气氛围下利用β射线进行照射处理，电子加速器的能量级别为2.5MeV，辐照剂量为225KGy，然后倒入反应釜中，充入氮气保压，升高温度至二者成熔融状态，然后依次加入马来酸酐、交联剂和硫化剂，混合搅拌均匀，搅拌2.5h，得到混合物料A；
S3、将步骤S2中得到的混合物料A经双螺杆挤出机挤出、造粒、烘干，得到尼龙专用接枝改性相容树脂。
一种尼龙专用接枝改性相容树脂的改性尼龙树脂，其由以下重量份的组分组成：95份的尼龙6、28份的长玻纤、6份的尼龙专用接枝改性相容树脂、12份的填料、2份的扩散剂，经混合熔融、挤出、造粒而得。
填料为纳米级的滑石粉、铝粉、碳纳米管按照3:2:2的重量比混合而成；扩散剂选自单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的一种。
为体现本发明的有益效果，做出如下实验：
本发明人将按照实施例1-3的制作方法经同一注塑模具制得改性尼龙树脂试样，同时，选用市面上售卖的两种不同品牌的普通尼龙原材料经同一注塑模具制得尼龙试样，试样尺寸为100mm*50mm*4mm，作为对比例1和对比例2，进行性能测试，得到如下表1所示结果：
表1
通过表1数据可得，经由本发明提供的尼龙专用接枝改性相容树脂的改性尼龙树脂的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度均优于现有市场上销售的尼龙材料。
本发明提供的尼龙专用接枝改性相容树脂及改性尼龙树脂，尼龙专用接枝改性相容树脂中的聚丙烯树脂与可溶性聚四氟乙烯先经电子加速器辐照接枝改性，把本无极性的聚丙烯树脂，通过添加马来酸酐、交联剂和硫化剂，在聚丙烯树脂的碳链上引入-COOH，-CO-，-CONH，等极性基团，提高了表面张力，改性后的相容树脂其溶饵，乳化，分散、润滑和偶联等性能都能得到明显的提高，当此改性相容树脂与尼龙和其他树脂混合时，分子链端的官能团形成化学键而相互结合，可明显提高尼龙材料的相容性和亲和性，提高材料性能，降低成本，具有突出的实质性特点和显著的进步。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种尼龙专用接枝改性相容树脂，其特征在于，由以下原料按照质量比组成：
2.根据权利要求1所述的一种尼龙专用接枝改性相容树脂，其特征在于：所述交联剂选自2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑、四气邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺中的一种或两种及其以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种尼龙专用接枝改性相容树脂，其特征在于：所述硫化剂选用过氧化二异丙苯。
4.根据权利要求1所述的一种尼龙专用接枝改性相容树脂，其特征在于：所述尼龙专用接枝改性相容树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚四氟乙烯和全氟丙基全氟乙烯基醚依次加入至含有全氟羧酸盐分散剂、过硫酸盐引发剂的水介质中共聚制得外观为白色半透明的颗粒，经水洗、抽滤、干燥可得可溶性聚四氟乙烯；
S2、将聚丙烯树脂、步骤S1得到的可溶性聚四氟乙烯均匀混合，通过电子加速器辐照，然后倒入反应釜中，充入氮气保压，升高温度至二者成熔融状态，然后依次加入马来酸酐、交联剂和硫化剂，混合搅拌均匀，搅拌1.5-2.5h，得到混合物料A；
S3、将步骤S2中得到的混合物料A经双螺杆挤出机挤出、造粒、烘干，得到尼龙专用接枝改性相容树脂。
5.根据权利要求4所述的一种尼龙专用接枝改性相容树脂，其特征在于：所述电子加速器辐照的辐照条件为在常温、常压、空气氛围下利用β射线进行照射处理，电子加速器的能量级别为2.5MeV，辐照剂量为175-225KGy。
6.一种含有权利要求1-5任一项所述的尼龙专用接枝改性相容树脂的改性尼龙树脂，其特征在于，其由以下重量份的组分组成：85-95份的尼龙6、22-28份的长玻纤、3-6份的尼龙专用接枝改性相容树脂、8-12份的填料、1-2份的扩散剂。
7.根据权利要求6所述的改性尼龙树脂，其特征在于：所述填料为纳米级的滑石粉、铝粉、碳纳米管按照3:2:2的重量比混合而成。
8.根据权利要求6所述的改性尼龙树脂，其特征在于：所述扩散剂选自单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的一种。
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