CN115785657A - 一种尼龙12弹性体材料、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种尼龙12弹性体材料及其制备方法,本发明的尼龙12弹性体材料包括以下组分:尼龙12弹性体树脂100质量份,增韧树脂3‑20份,烷基苯磺酸和超支化树脂的混合物:0.5‑5份。本发明制备的PA12弹性体材料,具有非常优异的拉伸强度、耐爆破压、弯曲、冲击、耐老化性能,可广泛应用于油气输送管道、汽车燃油管等领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子改性加工领域,具体涉及一种尼龙12弹性体材料及其制备方法。
背景技术
PA12作为一种长碳链尼龙材料,分子链中亚甲基链较长、酰胺键的密度低,因此PA12除了具有传统尼龙的高强度外、还具有吸水率低、尺寸稳定性好、耐高低温、耐腐蚀、耐摩擦、耐白蚁等优势,可作为铜、钢、橡胶的替代品,制造抗震耐磨的汽车燃油管、离合器软管、油气输送管道等制品。特别是PA12的耐爆破压性能明显高于PE,可以取代金属应用于高压燃气管道输送领域,2009年北美首次利用赢创的PA12取代金属管道,耐压达到了1.75MPa,同时钢管和铸铁管在使用的过程中,普遍会发生腐蚀和接头泄露的问题,尼龙12燃气管道的特点圆满解决了传统管道的腐蚀和接头泄露两大难题,可以明显提高管道在使用过程中的安全性问题。
不论是油气输送管道还是汽车燃油管不仅需要PA12材料具有良好的机械强度和耐爆破压性能,同时还需要PA12具备优异的耐低温和冲击韧性,因此需要对PA12纯树脂进行增韧改性,传统的PA12增韧改性的方法是利用POE、SEBS、EPDM等弹性体接枝材料进行共混改性,但是由于弹性体材料本身的强度、模量和热变形温度较低,韧性提高的同时会大幅度降低PA12的刚性、强度、耐热性能和耐爆破压力性能。
专利CN108587142A利用端基改性的超支化聚酯和马来酸酐接枝POE进行尼龙的增韧,相比于只使用POE接枝马来酸酐,在提升了尼龙的冲击性能的同时,拉伸强度和弯曲强度的保持率较高,在一定程度上提高了弹性体的增韧效率。但是POE的加入仍会较大程度的降低尼龙的物理性能和刚性,特别是对尼龙管材的耐爆破压性能也会有比较明显的影响。专利CN102115591B利用POE、PP、EAA三种材料的共混物经过极性单体接枝制备增韧剂来增韧尼龙,在提高尼龙的冲击韧性的同时对尼龙的强度影响较小,但是接枝PP和EAA的增韧效果比接枝POE的增韧效果要差,同时利用三种组分共混的方式改善尼龙的韧性容易造成组分在尼龙基体种分布不均,影响尼龙的性能稳定性,同时还会对尼龙的耐爆破压性能造成明显的影响。因此在大幅提升PA12韧性的同时,保持的PA12的刚性、强度和耐爆破压性能对于拓展PA12在管道领域的应用具有非常重要的意义。本专利通过定制化的PA12树脂、增韧树脂、烷基苯磺酸和超支化树脂的混合物制备了一种PA12的弹性体材料,在提高的PA12的冲击强度的同时,极大的保留了PA12的拉伸强度、弯曲强度等物理性能,同时对PA12的爆破压性能影响很小,可广泛的应用于对韧性、物理性能、耐爆破压性能要求都比较高的油气管道输送和汽车燃油管领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有良好的冲击性,同时还具有非常优异的拉伸、弯曲强度、刚性和耐爆破压性能的尼龙12弹性体材料及其制备方法。
为了实现以上发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种尼龙12弹性体材料,包含如下重量份原料组分:尼龙12树脂:100质量份;增韧剂:3-20质量份,优选5-15质量份;烷基苯磺酸与超支化树脂的混合物:0.5-5质量份,优选0.8-3质量份,以上树脂均以PA12树脂为100质量份计。
所述的PA12树脂为235℃/2.16kg的条件下熔指为0.5-10、端胺基含量为40-120mmol/kg的PA12树脂,优选235℃/2.16kg的条件下熔指为1-8、端胺基含量为50-100mmol/kg的PA12树脂,最优选235℃/2.16kg的条件下熔指为2-6、端胺基含量为60-80mmol/kg的PA12树脂,
本发明PA12的端氨基可以和增韧剂中的马来酸酐进行反应,通过反应增容的方式将增韧剂接枝到PA12的分子主链上,在提高增韧剂的增韧效率的同时,对强度、刚性、耐爆破压性能的影响也很小。
所述的增韧剂为马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的一种或多种组合,优选马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物和/或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物,最优选马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物,增韧剂通过和PA12树脂的反应和混合分散,形成了以PA12为基体、增韧剂为分散体的“海-岛相结构”,明显的提高了PA12的韧性。
所述超支化树脂选自超支化聚酰胺、超支化聚酰胺-胺、超支化聚氨酯、功能化超支化聚乙二醇、超支化聚磷酸酯、超支化环氧树脂、超支化聚丙烯酸酯中的一种或多种,优选超支化聚酰胺、超支化聚酰胺-胺、超支化聚氨酯和超支化聚磷酸酯中的一种或多种,更优选超支化聚酰胺和/或超支化聚酰胺-胺;具体地,可选自武汉超支化树脂科技有限公司的Hyper HPN202、HyPer UV208、HyperHPP、Hyper E102;威海晨源分子新材料有限公司的CDY-170A;Polymer factory公司的PFD-G4-mPEG2k-NHBOC、Hybrane D2800;Perstorp公司的Boltom H30。
所述的烷基苯磺酸与超支化树脂的混合物,其中烷基苯磺酸和超支化树脂的质量比为1:5-1:20,优选烷基苯磺酸和超支化树脂的质量比为1:5-1:15,更优选烷基苯磺酸和超支化树脂的质量比为1:5-1:10。通过添加烷基苯磺酸和超支化树脂的复配助剂,我们惊奇的发现复配助剂可以极大的提升反应性增韧剂的增韧效率,同时可以明显降低增韧剂对PA12的物理强度、刚性和耐爆破压的影响,我们分析复配助剂可能起到反应促进剂和分散剂的双重作用。
所述材料还可添加各类加工助剂,所述加工助剂选自扩链剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、润滑剂、光稳定剂、染色剂中的一种或多种;优选地,助剂添加量为0.1-3份,以尼龙12树脂为100质量份计,通过添加上述的添加剂可以改善PA12树脂在老化、耐UV、脱模等方面的性能,同时通过染色可以制备不同的颜色需求的材料,通过添加填料可以降低材料的成本。
本发明的另一目的在于提供一种PA12弹性体的制备方法,所述制备方法包含以下步骤:
S1:按比例称取尼龙12树脂、增韧树脂、加工助剂的混合物,于高混机中混合均匀;
S2:将S1得到的混合物通过失重计量的方式在挤出机的主喂料口加入双螺杆挤出机中;将烷基苯磺酸与超支化树脂的混合物通过失重计量的方式,在挤出机的侧喂料口添加到双螺杆挤出机中,然后熔融挤出后拉条造粒。
本发明中双螺杆挤出机的长径比为48-60:1,烷基苯磺酸和超支化树脂的添加位置位于双螺杆挤出机的7-11区,双螺杆挤出机的机筒温度为230~300℃,螺杆转速为150-450RPM,双螺杆挤出机的真空度<-0.05MPa。
其中PA12树脂可以通过本领域常规的方法制备,在一个具体的实施方式中,所述制备方法包含以下步骤:
1)将十二内酰胺、水、催化剂、酸类封端剂添加到反应釜中,氮气置换3次,加热升温至260-290℃保持3-5h,完成开环反应;
2)反应后泄压至10kPa,泄压同时降温至220℃-240℃,然后抽真空处理20-60min,然后停止抽真空;补加氮气至正压出料、切粒、烘干,得到PA12树脂。
其中酸类封端剂为芳香族一元或二元羧酸以及碳原子数为4-14的脂肪族一元或二元羧酸,所属的酸类封端剂包括但不限于苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、丁二酸、己二酸、癸二酸、十二碳二酸,采用酸性封端剂有利于降低PA12的游离胺基的含量,可以明显提高PA12树脂的耐老化性能。
本发明的有益效果如下:
所制备的尼龙12弹性体材料不仅具有良好的冲击性,同时还具有非常优异的拉伸、弯曲强度、刚性和耐爆破压性能,可以广泛的应用于对性能要求较高的油气管道输送、汽车燃油管等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
测试方法:
端氨基含量:通过电位滴定法进行测试(Metrohm 848自动电位滴定仪)拉伸屈服强度:参照ISO527中的方法进行测试
常温缺口冲击强度:参照ISO179中的方法进行测试
弯曲模量:按照ISO178中的方法进行测试
热变形温度:按照ISO 75(测试压力0.45MPa)中的方法进行测试耐爆破压:按照GBT 16897-2010测试PA12弹性体管材的爆破压
实施例1
PA12树脂的制备:
依次将4kg十二内酰胺,6g己二酸,400g超纯水投料至反应釜内,关闭阀门,氮气置换三次加热升温至280℃保温保压4h,至己内酰胺和十二内酰胺的开环及预聚合反应完全。然后将反应釜内压力以-1kPa/s的泄压速率泄压至10kPa,同时打开水浴降温至240℃。泄压结束后,打开抽真空阀抽真空至-90KPa保持40min。反应结束后,停止抽真空,补加氮气至微正压出料,经过切粒、沸水萃取、洗涤、烘干得到尼龙12颗粒。端氨基含量为62mmol/kg、熔指为在235℃2.16kg的测试条件下为2.8。
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg PA12树脂、0.3kg的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(陶氏的GR216)、12g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将30g邻位取代的十二烷基苯磺酸(购自上海源叶生物科技有限公司)与超支化聚酰胺树脂(购自武汉超支化树脂科技有限公司牌号为Hyper HPN202)(烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:6)的混合物通过双螺杆挤出机的第8区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为230℃240℃250℃260℃270℃280℃285℃280℃275℃270℃265℃260℃255℃250℃240℃螺杆转速为400转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体材料。
实施例2
依次将4kg十二内酰胺,5g己二酸,400g超纯水投料至反应釜内,关闭阀门,氮气置换三次加热升温至280℃保温保压4h,至己内酰胺和十二内酰胺的开环及预聚合反应完全。然后将反应釜内压力以-1kPa/s的泄压速率泄压至10kPa,同时打开水浴降温至240℃。泄压结束后,打开抽真空阀抽真空至-95KPa保持35min。反应结束后,停止抽真空,补加氮气至微正压出料,经过切粒、沸水萃取、洗涤、烘干得到尼龙12颗粒。端氨基含量为71mmol/kg、熔指为在235℃2.16kg的测试条件下为3.1。
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg PA12树脂、0.15kg马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物(科腾的1901)、12g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将24g对位取代的十二烷基苯磺酸(购自上海创赛科技有限公司)与超支化聚丙烯酸树脂(购自武汉超支化树脂科技有限公司,牌号为HyPer UV208)(烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:8)的混合物通过双螺杆挤出机的第10区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为230℃240℃250℃260℃
265℃275℃280℃275℃275℃270℃265℃260℃255℃250℃240℃螺杆转速为300转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体材料。
实施例3:
PA12树脂的制备:
依次将4kg十二内酰胺,7g己二酸,400g超纯水投料至反应釜内,关闭阀门,氮气置换三次加热升温至290℃保温保压3h,至己内酰胺和十二内酰胺的开环及预聚合反应完全。然后将反应釜内压力以-1kPa/s的泄压速率泄压至10kPa,同时打开水浴降温至240℃。泄压结束后,打开抽真空阀抽真空至-90KPa保持45min。反应结束后,停止抽真空,补加氮气至微正压出料,经过切粒、沸水萃取、洗涤、烘干得到尼龙12颗粒。端氨基含量为40mmol/kg、熔指为在235℃2.16kg的测试条件下为2.3。
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg PA12树脂、0.45kg的马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯接枝共聚物(法国阿科玛的9307Y)、12g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将15g邻位取代的十五烷基苯磺酸(购自广东翁江化学试剂有限公司)与超支化聚酰胺-胺树脂(购自威海晨源分子新材料有限公司牌号为CDY-170A)(烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:5)的混合物通过双螺杆挤出机的第8区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为230℃240℃250℃260℃270℃280℃285℃280℃275℃270℃265℃260℃
255℃250℃240℃螺杆转速为350转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体材料。
实施例4:
PA12树脂的制备:
依次将4kg十二内酰胺,4g己二酸,400g超纯水投料至反应釜内,关闭阀门,氮气置换三次加热升温至280℃保温保压5h,至己内酰胺和十二内酰胺的开环及预聚合反应完全。然后将反应釜内压力以-1kPa/s的泄压速率泄压至10kPa,同时打开水浴降温至240℃。泄压结束后,打开抽真空阀抽真空至-90KPa保持60min。反应结束后,停止抽真空,补加氮气至微正压出料,经过切粒、沸水萃取、洗涤、烘干得到尼龙12颗粒。端氨基含量为82mmol/kg、熔指为在235℃2.16kg的测试条件下为0.5。
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg PA12树脂、0.5kg的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(美国埃克森的VA1803-1)、10g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将150g对位取代的十烷基苯磺酸(购自广东翁江化学试剂有限公司)与功能化超支化聚乙二醇(购自Polymer factory公司,牌号为PFD-G4-mPEG2k-NHBOC)(烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:15)的混合物通过双螺杆挤出机的第9区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为230℃240℃250℃260℃270℃280℃285℃280℃275℃270℃265℃260℃255℃250℃240℃螺杆转速为250转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体。
实施例5:
PA12树脂的制备:
依次将4kg十二内酰胺,3g己二酸,400g超纯水投料至反应釜内,关闭阀门,氮气置换三次加热升温至270℃保温保压4h,至己内酰胺和十二内酰胺的开环及预聚合反应完全。然后将反应釜内压力以-1kPa/s的泄压速率泄压至10kPa,同时打开水浴降温至240℃。泄压结束后,打开抽真空阀抽真空至-90KPa保持30min。反应结束后,停止抽真空,补加氮气至微正压出料,经过切粒、沸水萃取、洗涤、烘干得到尼龙12颗粒。端氨基含量为92mmol/kg、熔指为在235℃2.16kg的测试条件下为4.5。
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg PA12树脂、0.09kg的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(杜邦的N493)、10g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将90g邻位取代的十二烷基苯磺酸(购自上海吉至生物科技有限公司)与超支化聚氨酯(购自Perstorp公司牌号为Boltom H30)(烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:20)的混合物通过双螺杆挤出机的第9区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为240℃250℃260℃270℃280℃290℃300℃290℃285℃270℃265℃260℃255℃250℃240℃螺杆转速为250转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体。
实施例6:
PA12树脂的制备:
依次将4kg十二内酰胺,2g己二酸,400g超纯水投料至反应釜内,关闭阀门,氮气置换三次加热升温至260℃保温保压5h,至己内酰胺和十二内酰胺的开环及预聚合反应完全。然后将反应釜内压力以-1kPa/s的泄压速率泄压至10kPa,同时打开水浴降温至240℃。泄压结束后,打开抽真空阀抽真空至-95KPa保持50min。反应结束后,停止抽真空,补加氮气至微正压出料,经过切粒、沸水萃取、洗涤、烘干得到尼龙12颗粒。端氨基含量为120mmol/kg、熔指为在235℃2.16kg的测试条件下为1.9。
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg PA12树脂、0.6kg的马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物(台橡的7131)、10g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将45g对位取代的十五烷基苯磺酸(购自上海创赛科技有限公司)与超支化聚磷酸酯(购自武汉超支化树脂科技有限公司牌号为HyperHPP)(烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:10)的混合物通过双螺杆挤出机的第9区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为235℃245℃255℃265℃275℃285℃290℃285℃280℃275℃270℃265℃260℃255℃250℃螺杆转速为250转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体。
实施例7:
PA12树脂的制备:
依次将4kg十二内酰胺,6g己二酸,400g超纯水投料至反应釜内,关闭阀门,氮气置换三次加热升温至280℃保温保压4h,至己内酰胺和十二内酰胺的开环及预聚合反应完全。然后将反应釜内压力以-1kPa/s的泄压速率泄压至10kPa,同时打开水浴降温至240℃。泄压结束后,打开抽真空阀抽真空至-90KPa保持50min。反应结束后,停止抽真空,补加氮气至微正压出料,经过切粒、沸水萃取、洗涤、烘干得到尼龙12颗粒。端氨基含量为60mmol/kg、熔指为在235℃2.16kg的测试条件下为2.2。
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg PA12树脂L2140、0.3kg的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(三井化学的MD715)、10g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将30g对位取代的十三烷基苯磺酸(购自武汉卡诺斯生物科技有限公司)与超支化聚酰胺-胺(购自Polymer factory公司,牌号为为Hybrane D2800)(烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:5)的混合物通过双螺杆挤出机的第9区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为230℃240℃250℃260℃270℃280℃285℃280℃275℃270℃265℃260℃255℃250℃240℃螺杆转速为250转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体。
实施例8:
PA12树脂的制备:
依次将4kg十二内酰胺,2g己二酸,400g超纯水投料至反应釜内,关闭阀门,氮气置换三次加热升温至280℃保温保压4h,至己内酰胺和十二内酰胺的开环及预聚合反应完全。然后将反应釜内压力以-1kPa/s的泄压速率泄压至10kPa,同时打开水浴降温至240℃。泄压结束后,打开抽真空阀抽真空至-90KPa保持20min。反应结束后,停止抽真空,补加氮气至微正压出料,经过切粒、沸水萃取、洗涤、烘干得到尼龙12颗粒。端氨基含量为100mmol/kg、熔指为在235℃2.16kg的测试条件下为10。
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg PA12树脂、0.3kg的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(陶氏的GR216)、10g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将60g邻位取代的二十烷基苯磺酸(购自广东翁江化学试剂有限公司)与与超支化环氧树脂(购自武汉超支化树脂科技有限公司牌号为Hyper E102)烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:8)的混合物通过双螺杆挤出机的第9区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为230℃240℃250℃260℃270℃280℃285℃280℃275℃270℃265℃260℃255℃250℃240℃螺杆转速为250转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体。
对比例1:
PA12弹性体材料的制备:
将上述的3kg赢创的L2140树脂、0.3kg的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(陶氏的GR216)、12g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,其中L2140的端氨基含量为9mmol/kg,235℃/2.16kg条件下的熔指为2.5,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,将30g邻位取代的十二烷基苯磺酸(购自上海源叶生物科技有限公司)与超支化聚酰胺树脂(购自武汉超支化树脂科技有限公司牌号为HyperHPN202)(烷基苯磺酸与超支化树脂的重量比为1:6)的混合物通过双螺杆挤出机的第8区的侧喂料口喂入挤出机;双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为230℃240℃250℃260℃270℃280℃285℃280℃275℃270℃265℃260℃255℃250℃240℃螺杆转速为400转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体材料。
对比例2:
PA12弹性体材料的制备:
将利用实施例2的条件制备的3kg的PA12树脂、0.15kg马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物(科腾的1901)、12g的复配抗氧剂(1098与168的等质量复配物)通过高混机混合均匀,然后将上述的混合产物通过挤出机的主喂料口喂入双螺杆挤出机,双螺杆的长径比为60:1,双螺杆挤出机的温度设置为230℃240℃250℃260℃265℃275℃280℃275℃275℃270℃265℃260℃255℃250℃240℃螺杆转速为300转/min,挤出物料经水冷、切粒、烘干制备尼龙12弹性体材料。
对比例3:
对比例3与实施例2的区别在于省略实施例2中的烷基苯磺酸,其余PA12和PA12弹性体的制备配方和工艺均和实施例2相同。
对比例4:
对比例4与实施例2的区别在于省略实施例2中的超支化树脂组分,其余PA12和PA12弹性体的制备配方和工艺均和实施例2相同。
表1PA12弹性体的测试结果:
通过对比例和实施例的对比可以发现,本专利的产品具有非常优异的弯曲模量、冲击强度和爆破压力,非常适合于对性能要求比较高的燃气管道、汽车燃油管等领域。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,并不能以此限制本发明的保护范围。凡依据本发明精神实质所做的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种尼龙12弹性体材料,包含如下重量份原料组分:PA12树脂:100质量份;增韧剂:3-20质量份,优选5-15质量份;烷基苯磺酸与超支化树脂的混合物:0.5-5质量份,优选0.8-3质量份,以上树脂均以PA12树脂为100质量份计。
2.如权利要求1所述的尼龙12弹性体材料,其特征在于,所述的PA12树脂为235℃/2.16kg的条件下熔指为0.5-10、端胺基含量为40-120mmol/kg的PA12树脂,优选235℃/2.16kg的条件下熔指为1-8、端胺基含量为50-100mmol/kg的PA12树脂,最优选235℃/2.16kg的条件下熔指为2-6、端胺基含量为60-80mmol/kg的PA12树脂。
3.如权利要求1或2所述的尼龙12弹性体材料,其特征在于,所述的增韧剂为马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的一种或多种组合,优选马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物和/或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物,最优选马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
5.如权利要求1-4任一项所述的尼龙12弹性体材料,其特征在于,所述超支化树脂选自超支化聚酰胺、超支化聚酰胺-胺、超支化聚氨酯、功能化超支化聚乙二醇、超支化聚磷酸酯、超支化环氧树脂、超支化聚丙烯酸酯中的一种或多种,优选超支化聚酰胺、超支化聚酰胺-胺、超支化聚氨酯和超支化聚磷酸酯中的一种或多种,更优选超支化聚酰胺和/或超支化聚酰胺-胺。
6.如权利要求1-5任一项所述的尼龙12弹性体材料,其特征在于,所述的烷基苯磺酸与超支化树脂的混合物中烷基苯磺酸和超支化树脂的质量比为1:5-1:20,优选烷基苯磺酸和超支化树脂的质量比为1:5-1:15,更优选烷基苯磺酸和超支化树脂的质量比为1:5-1:10。
7.如权利要求1-6任一项所述的尼龙12弹性体材料,其特征在于,所述尼龙12弹性体材料还包含加工助剂,所述加工助剂选自扩链剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、润滑剂、光稳定剂、染色剂中的一种或多种;优选地,助剂添加量为0.1-3份,以尼龙12树脂为100质量份计。
8.如权利要求1-7任一项所述的尼龙12弹性体材料的制备方法,所述制备方法包含以下步骤:
S1:按比例称取尼龙12树脂、增韧树脂、加工助剂的混合物,于高混机中混合均匀;
S2:将S1得到的混合物通过失重计量的方式在挤出机的主喂料口加入双螺杆挤出机中;将烷基苯磺酸与超支化树脂的混合物通过失重计量的方式,在挤出机的侧喂料口添加到双螺杆挤出机中,然后熔融挤出后拉条造粒。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,双螺杆挤出机的长径比为48-60:1,双螺杆挤出机的机筒温度为230~300℃,螺杆转速为150-450RPM,双螺杆挤出机的真空度<-0.05MPa。
10.如权利要求1-7任一项所述的尼龙12弹性体材料或如权利要求8-9任一项所述的制备方法制备的尼龙12弹性体材料在汽车燃油管、油气管道输送方面的应用。
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