CN112029276A - 高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料、扎带和制备方法 - Google Patents

高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料、扎带和制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料、扎带和制备方法。所述种高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料包括下述组分：聚酰胺树脂：100份，低温增韧剂：5‑15份。本发明的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料吸水率高，吸水速率快。使用高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料制备的扎带制品具有良好的耐低温性能，使其能够很好的应用在严寒的地区，尤其是经常会在‑40℃～‑50℃情况下使用的尼龙扎带，以及汽车扎带尤其是发动机周边扎带，在不断地承受着冷热交替的条件下也能保持优异的捆扎性能。

Description

高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料、扎带和制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有高吸水率的低温增韧的聚酰胺扎带领域。
背景技术
具有低温韧性的尼龙扎带目前在扎带的普遍应用领域和特殊应用领域都具有广泛的应用前景。常规的尼龙扎带在耐酸、碱、绝缘性等方面都有很好的表现，但在-25℃即表现出冷脆性，甚至在更低的温度下一折就碎，丧失其捆扎的功能。在严寒的地区，经常会在-40℃～-50℃情况下施工，低温脆性的尼龙扎带无法用于捆扎，因而要求扎带具有很好的耐低温性能。尼龙扎带刚注塑完含水率较低，因而比较脆，所以往往需要进行泡水或长时间吸潮以提高扎带的韧性，甚至为了缩短泡水时间而对扎带进行水煮。传统的聚酰胺扎带泡水和自然吸潮时间较长，而水煮又会导致聚酰胺树脂一定程度的水解。开发一种吸水速率快，吸水率高、耐低温的聚酰胺树脂对于聚酰胺扎带的低温应用非常有意义。
发明内容
本发明提供一种高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料、扎带和制备方法。使用本发明的低温增韧聚酰胺扎带专用料制备的扎带低温韧性明显提高。且可以提高聚酰胺扎带的吸水速率，缩短扎带泡水调湿时间。
本发明采用如下技术方案：
一种高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，包括下述重量份的组分：
聚酰胺树脂：100份，
低温增韧剂：5-15份，优选为6-12份；更优选8-10份。
所述低温增韧剂包括乙烯-辛烯共聚物(缩写为POE)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物(缩写为EVA)、三元乙丙橡胶(乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，缩写为EPDM)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(缩写为SEBS)、乙丙橡胶(缩写为EPR)、马来酸酐接枝乙丙橡胶(缩写为MAH-EPR)、丁晴橡胶乙烯醋酸乙烯酯共聚物(缩写为EVA/EVM)中任意一种或几种的混合物。
优选地，所述增韧剂包括马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，和/或马来酸酐接枝三元乙丙橡胶。
优选地，所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的接枝率为0.8-1.5％；优选为1.1-1.3％。马来酸酐接枝POE可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁，作为很好的增韧剂和相容剂来使用。
优选地，所述马来酸酐接枝三元乙丙橡胶的接枝率为0.8-1.5；优选为1.1-1.3％。马来酸酐接枝EPDM作为聚酰胺56的增韧剂，能够提高尼龙56的抗冲击性、耐低温性能、成型加工性。
优选地，所述聚酰胺树脂包括聚酰胺56树脂、聚酰胺510树脂、聚酰胺512树脂、聚酰胺514树脂、聚酰胺516树脂、聚酰胺518树脂、聚酰胺6树脂、聚酰胺66树脂中任意一种或几种的组合。
优选以PA56作为主要的基体树脂，加入的聚酰胺510树脂、聚酰胺512树脂、聚酰胺514树脂、聚酰胺516树脂、聚酰胺518树脂、聚酰胺6树脂、聚酰胺66树脂可作为共混树脂，以改善PA56的性能。
优选地，所述聚酰胺树脂包括聚酰胺56树脂和聚酰胺6树脂，所述聚酰胺6树脂的质量占聚酰胺56树脂和聚酰胺6树脂总质量的比为5％-50％，优选5％-35％，更优选15％-35％。
优选地，所述聚酰胺树脂包括聚酰胺56树脂和聚酰胺510树脂，所述聚酰胺510树脂的质量占聚酰胺56树脂和聚酰胺510树脂总质量的比为5％-50％，优选5％-35％，更优选10％-35％。
作为本发明的一个优选，所述聚酰胺56树脂的相对粘度为2.0-4.0，粘度低于2.0时材料机械性能较差，粘度高于4.0时的材料采用现有常用设备难于加工成型。更优选为2.4-3.0。进一步优选为2.6-2.8。
作为本发明的一个优选，所述聚酰胺56树脂的含水率为600-5000ppm，更优选为1500-2500ppm。所述聚酰胺56树脂的熔点优选为250-255℃。所述聚酰胺56树脂的数均分子量优选为20-45kg/mol。所述聚酰胺56树脂的分子量分布优选为1.0-3.0。
作为本发明的一个优选，聚酰胺510的相对粘度为2.3-2.8，更优选为2.4-2.6。聚酰胺510的熔点优选218-225℃，含水率优选500-5000ppm，更优选为1000-2000ppm，数均分子量优选为15-35kg/mol，分子量分布优选为2-3。
作为本发明的一个优选，聚酰胺6的相对粘度为2.6-3.0，更优选为2.7-2.9。聚酰胺6的熔点优选为218-225℃，含水率优选为500-5000ppm，更优选为1000-2000ppm，数均分子量优选为20-45kg/mol，分子量分布优选为2-3。
聚酰胺56优选使用生物基聚酰胺56，生物基聚酰胺56的合成单体之一1,5-戊二胺优选通过生物发酵法制成(如由赖氨酸在脱羧酶的作用下发生脱羧反应而生成)，并且其包含至少部分符合ASTM D6866标准的可再生来源的有机碳。其不依赖于石油资源并且不会对环境造成严重的污染，从而能够降低碳的排放量，减少温室效应的产生。聚酰胺扎带专用料采用再生物质为原料，绿色环保。
优选的，本发明生物基聚酰胺56采用如下方法制备获得：
(1-1)氮气条件下，将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀，制得聚酰胺56的盐溶液；其中，所述1,5-戊二胺和所述己二酸的摩尔比为(1-1.2)：1；
(1-2)将聚酰胺56的盐溶液加热，反应体系内压力升至0.35-2.2Mpa，排气，保压，再降压使反应体系内压力降至0-0.26MPa，抽真空至真空度-0.08～-0.01Mpa，所述压力为表压，得到聚酰胺56熔体；
其中，优选地，所述保压结束时反应体系的温度为232-275℃；和/或，
优选地，所述降压结束后反应体系的温度为246-280℃；和/或，
优选地，所述抽真空后的温度为263-285℃。
根据以上任一项所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，加入量以聚酰胺树脂为100份计，专用料的组分还包括0.2-0.8份流动改性剂。
根据以上任一项所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，加入量以聚酰胺树脂为100份计，专用料的组分还包括0.2-1.0份润滑剂。所述润滑剂包括内润滑剂和/或外润滑剂。所述内润滑剂优选包括蒙旦蜡(Wax-E)。所述外润滑剂优选包括酰胺蜡(Wax-C)、硬脂酸盐、乙烯基双硬脂酰胺(EBS)中任意一种或几种的组合物。所述硬脂酸盐包括硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠或硬脂酸钡。
根据以上任一项所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，加入量以聚酰胺树脂为100份计，专用料的组分还包括0.05-0.6份、优选0.2-0.6份抗氧剂。所述抗氧剂包括抗氧剂168，抗氧剂1098，抗氧剂1010或抗氧剂S9228中的任意一种或几种的组合。加入耐高温抗氧剂可以改善材料在高温的加工条件下黄变和热降解。
作为本发明的一个优选，所述流动改性剂包括超高分子量有机硅聚合物、超支化聚合物、树枝状聚合物中任意一种或几种的组合物。
作为本发明的一个优选，所述流动改性剂包括流动改性剂HyPerC181，流动改性剂CYD-816A中任意一种或两种的组合。流动改性剂HyPerC181属于超支化树脂类流动改性剂。流动改性剂CYD-816A属于树枝状聚合物类流动改性剂。
根据以上任一项所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，加入量以聚酰胺树脂为100份计，专用料的组分还包括：0.01-10份其他添加剂，所述其他添加剂包括干混液体辅助剂、光稳定剂、成核剂、偶联剂、耐候剂、抗水解稳定剂、颜料、光泽增强剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、催化剂、封端剂、抗紫外吸收剂中任意一种或几种的组合。干混时加入干混液体辅助剂，可以提高切片与粉末添加剂的粘合质量，提高添加剂的分散。
本发明提供一种高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带，原料包括以上任一项所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料。
本发明还提供一种制备高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料的方法，包括如下步骤：
(1)按重量份取各组分，混合，得到预混物；
(2)将步骤(1)获得的预混物熔融混炼，熔融混炼的温度为210-280℃，熔融混炼后挤出，冷却，切粒，获得低温增韧聚酰胺扎带专用料。
具体地，步骤(1)中可以在常温下将各组分混合均匀，得到预混物。
具体地，在操作时，步骤(2)熔融混炼后挤出得到的是熔融态线料。对熔融态线料进行冷却至聚酰胺熔点以下，得到固态线料，随后对固态线料切粒。通常采用水冷的方式将熔融态线料进行冷却至聚酰胺熔点以下，如将从喷嘴挤出的线料在水中冷却。
根据本发明的一些实施例，步骤(2)使用双螺杆挤出机进行熔融混炼和挤出。
作为本发明的一个优选，步骤(2)熔融混炼分为七区加热，一区温度为210-250℃，优选为225-235℃；和/或二区温度为230-250℃，优选为235-245℃；和/或三区温度为240-270℃，优选为245-255℃；和/或四区温度为250-270℃，优选为255-265℃；和/或五区温度为260-280℃，优选为265-275℃；和/或六区温度为260-280℃，优选为265-275℃；和/或七区温度为255-275℃，优选为260-270℃。
优选地，所述双螺杆挤出机的模口温度为255-270℃，优选260-270℃；
优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆主转速为350-500转/分钟；
优选地，喂料螺杆速度为15-25转/分钟。
优选地，螺杆挤出机螺杆的长径比为(30-50):1，更优选(35-45):1。
进一步地，步骤(2)使用切粒机进行切粒，切粒机的转速为200-800转/分钟，优选为300-500转/分钟。
进一步地，切粒后可以进行干燥。所述干燥时间优选为4-15h，更优选为6-12h。所述干燥温度优选80-120℃，更优选为95-105℃。干燥至含水量为5000ppm以下，优选3000ppm以下，优选2000ppm以下，更优选1000ppm以下。
本发明还提供高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带的制备方法，包括：将高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，在270～330℃，优选280～300℃条件下，注塑成型，得到高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带。进一步地，注塑时温度分为6个区，一区285-300℃，二区280-290℃，三区280-290℃，四区280-290℃，五区270-280℃，六区250-260℃。
进一步地，扎带注塑成型时的射胶压力为50-200MPa，优选为90-150MPa。生产周期为9-20s，优选为10-15s。
本发明的有益效果至少在于：
使用本发明的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料制备的扎带制品具有很好的耐低温性能，使其能够很好的应用在严寒的地区，尤其是经常会在-40℃～-50℃环境下的使用。应用于汽车扎带尤其是发动机周边扎带，在不断地承受着冷热交替的条件下也能保持优异的捆扎性能。可广泛应用于航空航天、电子电器、建筑钢筋捆扎等对尼龙扎带耐低温性能要求较高的场合。扎带专用料具有吸水率高，吸水速率快的优点。能够缩短扎带的生产周期。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，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。
对实施例和对比例中使用的原料介绍如下，未提及的原料可采用市售得到，原料来源不作为对本发明的限制。
聚酰胺56树脂，简称PA56树脂，相对粘度2.77，熔点253℃，含水率2000ppm，数均分子量为20-45kg/mol；分子量分布为2-3。
聚酰胺510树脂，简称PA510树脂，相对粘度2.55，熔点220℃、含水率2000ppm、数均分子量为15-35kg/mol、分子量分布为2-3。
聚酰胺6树脂，简称PA6树脂，相对粘度2.8、熔点223℃、含水率2000ppm、数均分子量为20-45kg/mol、分子量分布为2-3。
聚酰胺66树脂，简称PA66树脂，相对粘度2.70，熔点261℃，含水率2000ppm，数均分子量为20-45kg/mol；分子量分布为2-3。
流动改性剂HyPerC181，武汉超支化树脂科技有限公司。
乙烯-醋酸乙烯共聚物，其中醋酸乙烯含量在40％～60％。
乙烯-辛烯共聚物，乙烯的质量百分比为30-50％。
三元乙丙橡胶，乙烯的质量百分比为40-60％，丙烯的质量百分比为20-40％。
马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，接枝率1.2％。
马来酸酐接枝三元乙丙橡胶，接枝率1.1％。
制备马来酸酐接枝POE、EPDM的原料配比见表1，表1中的百分比为质量百分比。
表1制备马来酸酐接枝POE、EPDM的原料配比
Figure BDA0002082028350000061
DCP为过氧化二丙苯，是接枝反应引发剂。
硬脂酸锌：分子式C36H70O4Zn，是接枝反应润滑剂，锌含量：10.5％～11.5％，游离酸含量(以硬脂酸计)：≤0.5％。
KH550为氨基官能团硅烷，结构式为NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3。
马来酸酐接枝EPDM的制备方法如下
按表1所示原料配比备料，将EPDM(其中乙烯的质量百分比范围为40-60％，丙烯的质量百分比范围为20-40％)及其他组分在双螺杆挤出机中经205℃熔融共混反应，得到马来酸酐接枝EPDM。接枝率为1.2％。
马来酸酐接枝POE的制备方法如下：
按表1所示原料配比备料，将POE(其中乙烯的质量百分比范围为30-50％)及其他组分在双螺杆挤出机中经195℃熔融共混进行反应，得到马来酸酐接枝POE。接枝率为1.1％。
实施例和对比例中的性能测试方法如下：
1、聚酰胺相对粘度的测定：参照GB12006.1-2009，聚酰胺树脂的相对粘数的测试使用乌氏粘度计浓硫酸法：准确称量干燥后的聚酰胺树脂样品0.5±0.0002g，加入50mL浓硫酸(96wt％±0.20wt％)溶解，在25℃恒温水浴槽中测量并记录浓硫酸流经时间t0和聚酰胺树脂溶液流经时间t。相对粘数计算公式：相对粘度ηr＝t/t0其中：t：溶液流经时间；t0：溶剂流经时间
2、聚酰胺含水率测试：使用卡尔费休水份测定仪测定。测试温度设定为230℃，氮气压强设在0.05MPa，氮气流速控制在200ml/min。
3、聚酰胺熔点的测试：参照ASTM D3418-2003；具体测试方法是：采用DSC分析仪测试样品的熔点；氮气气氛，流速为40mL/min；测试时先以10℃/min升温至340℃，在340℃保持2min，然后以10℃/min冷却到50℃，再以10℃/min升温至340℃，将此时的吸热峰温度设为熔点Tm。
4、聚酰胺数均分子量和分子量分布的测定：使用凝胶渗透色谱(GPC)测定，溶剂为三氟乙醇，聚酰胺树脂浓度为1mg/ml。
5、吸水率测试：参照GB/T 1034-2008，测试温度为23±1℃，相对湿度为50RH。
6、力学性能测定，采用万能试验机测试材料的拉伸强度，拉伸强度按照ISO 527-2方法测定，测试时的拉伸速度为50mm/min。采用悬臂梁摆锤冲击仪测试扎带专用料的干态和湿态(经吸水率测试后的)缺口冲击强度。冲击强度按ISO 180:2001方法测定，缺口深度2mm，摆锤能量2.75J。
7、扎带耐低温性能测试，将扎带样品置于低温环境中存放一定时间，然后在室温存放2小时，检测以下项目：1)产品表面无裂痕或典型降解，2)90度圆弧型弯折后不发生断裂，弯折方向与扎带正常绑扎方向相同。同时满足1)和2)则表示通过耐低温性能测试，否则为不通过。
实施例1
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为100份，增韧剂为乙烯-辛烯共聚物(POE)为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例的高吸水率的低温增韧生物基聚酰胺扎带专用料的制备步骤如下：
将PA56树脂及其他组分按照重量份配比混合，得到预混物。将上述预混物通过双螺杆挤出机主喂料口送入，进行熔融混炼。所述双螺杆挤出机的主螺杆转速为400转/分钟，喂料螺杆转速为20转/分钟，分七区加热，获得熔融混炼物。其中双螺杆挤出机1-7区温度设置：230℃、240℃、250℃、260℃、265℃、265℃、260℃，模口温度为260℃。双螺杆挤出机螺杆的长径比为40：1。
然后将熔融混炼后的物料从喷嘴挤出线料。将从喷嘴挤出的线料在水中冷却至聚酰胺熔点以下。冷却后的线料在切粒机中被切割，获得高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料的粒料，切料机转速为400转/分钟。然后将粒料注塑成标准样条进行拉伸强度、冲击强度、吸水率测试，测试结果如表1所示。
扎带的制备方法如下：
1、设备：注塑机(型号：SUMITOMO DEMAG SE350HSZ)。
2、将高吸水率的低温增韧生物基聚酰胺扎带专用料在105℃干燥12小时，使干燥后的水分含量在1000ppm以下。然后进行注塑。
3、注塑工艺：温度：一段285℃，二段285℃，三段285℃，四段285℃，五段280℃，六段250℃；注塑时的射胶压力130MPa，生产周期为12s。一个周期可出尼龙扎带100条，得到的尼龙扎带的长*宽为152*3.5mm。
扎带调湿：
按尼龙扎带质量百分比的3.5％的比例加入蒸馏水并用PE薄膜袋热合密封，记录其将水分完全吸完时间，数据记录于表2。
实施例2
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为100份，增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例3
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为100份，增韧剂三元乙丙橡胶(EPDM)为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例4
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为100份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例5
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为100份，增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例6
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为100份，增韧剂苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例7
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为92份，PA510树脂为8份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例8
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为85份，PA510树脂为15份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例9
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为73份，PA510树脂为27份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例10
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为55份，PA510树脂为45份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例11
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为90份，PA6树脂为10份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例12
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为80份，PA6树脂为20份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例13
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为70份，PA6树脂为30份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
实施例14
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为60份，PA6树脂为40份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本实施例提供的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
对比例1
本对比例提供的聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA56树脂为100份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本对比例提供的聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
对比例2
本对比例提供的聚酰胺扎带专用料，组分包括：PA66树脂为100份，增韧剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶为8份，流动性改善剂HyPerC181为0.3份，润滑剂WAX-C为0.7份，抗氧剂1098为0.2份。
本对比例提供的聚酰胺扎带专用料及扎带产品的制备步骤同实施例1。
表2实施例与对比例的扎带专用料的力学性能测试结果表
Figure BDA0002082028350000121
表3实施例和对比例扎带吸水时间
吸水时间(h)
实施例1 69
实施例2 68
实施例3 68
实施例4 67
实施例5 72
实施例6 73
实施例7 70
实施例8 72
实施例9 74
实施例10 77
实施例11 68
实施例12 67
实施例13 69
实施例14 73
对比例1 70
对比例2 144
与聚酰胺66料相比，实施例1-14的聚酰胺56扎带专用料具有良好的吸水性，制备的扎带吸水速率快。缩短了生产周期。无需控制严苛的吸水温度条件，因此省略了控温、控湿仪器的协助。
POE、马来酸酐接枝POE、EPDM、马来酸酐接枝EPDM、EVA、SEBS弹性体均可作为PA56的有效增韧剂，虽然会造成PA56一定程度上拉伸强度的下降，但可以明显提升材料的冲击强度。POE、EPDM、EVA、SEBS弹性体与PA56相容性较差，上述未接枝的弹性体不能均匀地分散在基体材料中，影响其增韧效果。其中EVA由于极性较强增韧效果较好。SEBS增韧效果较差，原因在于其链段中的聚苯乙烯“硬”链段位阻大，和基体相容性差且难以分散缠绕。经马来酸酐改性后的弹性体和PA56的相容性得到极大提高，增韧效果提高。如实施例2中添加马来酸酐接枝POE和实施例4中添加马来酸酐接枝EPDM，注塑成扎带后均能通过低温测试(表4、表5)，因此在对扎带耐低温性能要求较高的领域有广泛的应用前景。
比较实施例4与实施例7-14，基体树脂选用PA56，添加PA510或PA6时，扎带专用料的低温增韧效果提高。由于PA510分子链更长，其结晶度较低，无定形区更多导致其韧性较PA56优异，少量PA510与PA56混合时，其低温韧性有明显的提高。但是当PA510含量较高时，由于相容性导致其力学性能下降。PA6与PA56具有相近的吸水率，且一定量的PA6与PA56混合时，其低温韧性有明显的提高。但是当PA6含量较高时，由于相容性导致其力学性能下降。而如果将本发明中的树脂换成单独使用PA510或PA6树脂时，扎带料的拉伸强度较低，无法用于制备扎带。
表4实施例和对比例扎带-40℃低温实验
实验温度 存放时间 是否通过
实施例1 -40℃ 72h 是
实施例2 -40℃ 72h 是
实施例3 -40℃ 72h 是
实施例4 -40℃ 72h 是
实施例5 -40℃ 72h 是
实施例6 -40℃ 72h 是
实施例7 -40℃ 72h 是
实施例8 -40℃ 72h 是
实施例9 -40℃ 72h 是
实施例10 -40℃ 72h 是
实施例11 -40℃ 72h 是
实施例12 -40℃ 72h 是
实施例13 -40℃ 72h 是
实施例14 -40℃ 72h 是
对比例1 -40℃ 72h 否
对比例2 -40℃ 72h 否
表5实施例和对比例扎带-60℃低温实验
Figure BDA0002082028350000141
Figure BDA0002082028350000151
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，其特征在于，包括下述重量份的组分：
聚酰胺树脂：100份，
低温增韧剂：5-15份；
所述低温增韧剂包括乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙丙橡胶、丁晴橡胶乙烯醋酸乙烯酯共聚物中任意一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，其特征在于，所述聚酰胺树脂包括聚酰胺56树脂、聚酰胺510树脂、聚酰胺512树脂、聚酰胺514树脂、聚酰胺516树脂、聚酰胺518树脂、聚酰胺6树脂、聚酰胺66树脂中任意一种或几种的组合。
3.根据权利要求2所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，其特征在于，所述聚酰胺56树脂的相对粘度为2.0-4.0；和/或，所述聚酰胺56树脂的含水率为600-5000ppm；和/或，所述聚酰胺56树脂的熔点250-255℃；和/或，所述聚酰胺56树脂的数均分子量为20-45kg/mol；和/或，聚酰胺56树脂的分子量分布为1.0-3.0。
4.根据权利要求1所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，其特征在于，所述增韧剂包括马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，和/或马来酸酐接枝三元乙丙橡胶。
5.根据权利要求1或2所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，所述聚酰胺树脂包括聚酰胺56树脂和聚酰胺510树脂，所述聚酰胺56树脂的质量占比为5％～50％。
6.根据权利要求1或2所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，所述聚酰胺树脂包括聚酰胺56树脂和聚酰胺6树脂，所述聚酰胺56树脂和聚酰胺6树脂的质量比为5％～50％。
7.根据权利要求1所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料，其特征在于，高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料的组分还包括0.2-0.8份流动改性剂，和/或0.2-1.0份润滑剂，和/或0.05-0.6份抗氧剂。
8.一种高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带，其特征在于，原料包括权利要求1-7中任一项所述的高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料。
9.一种制备高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按重量份取各组分，混合，得到预混物；
(2)将步骤(1)获得的预混物熔融混炼，熔融混炼的温度为210-280℃，熔融混炼后挤出，冷却，切粒，获得低温增韧聚酰胺扎带专用料；
优选地，熔融混炼分为七区加热，一区温度为210-250℃，和/或二区温度为230-250℃，和/或三区温度为240-270℃，和/或四区温度为250-270℃，和/或五区温度为260-280℃，和/或六区温度为260-280℃，和/或七区温度为255-275℃。
10.一种高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带的制备方法，其特征在于，包括：将高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带专用料在270～330℃条件下注塑成型，得到高吸水率的低温增韧聚酰胺扎带。
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