CN111285976A - 一种用于pa6/ppo合金材料的马来酸酐接枝pa6的相容剂的制备方法 - Google Patents

一种用于pa6/ppo合金材料的马来酸酐接枝pa6的相容剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂及其制备方法，通过配合使用如下组分：PA6、马来酸酐、引发剂、抗氧剂、润滑剂、丙酮组成，并且合理选择特定的重量，与现有技术相比，本发明所提供的相容剂用于PA6/PPO合金材料，可以明显改善PA6/PPO的相容性和成型加工熔融流动性，并能提高PA6/PPO合金的力学性能和耐热性，且马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备方法，操作简单，生产效益高，非常适合工业化应用。

Description

一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制 备方法
技术领域
本发明属于高分子材料及加工技术领域，具体涉及一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备方法。
背景技术
PPO是世界五大通用工程塑料之一，具有耐磨、无毒、耐污染等优点，同时它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高、电性能优良等优点。PPO是五大通用工程塑料中密度最小的,具有良好的机械强度，抗蠕变性，耐应力松弛，抗疲劳强度高。PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，几乎不受温度、湿度的影响，可用于低、中、高频电场领域。
纯的PPO料具有熔融流动性较差、价格高的缺点，市场出售的产品均为其改良的产品，具有优良的综合性能。通常，商业上提供的PPO材料一般都混入了其它热塑型材料，例如PS、PA等。混合型的PPO合金比纯净的材料有好得多的加工特性，如加入了PA6的合金材料在高温下具有更强的化学稳定性。
PA6/PPO合金材料综合了聚苯醚和尼龙6两种材料各自的优点，通过各组份性能上的互补，得到综合性能优于任何单一组份的PA6/PPO合金材料。此外，PA6/PPO合金材料也克服PPO/PS合金的热变形温度低，耐油性和耐溶剂性能差等缺点，是改性PPO合金中发展极快、品类非常多的一类高性能产品。PA6/PPO合金材料以其优良的力学性能、加工流动性、耐热性能及尺寸稳定性能等优点已广泛应用于机械工业、汽车工业、电子电气、办公设备、化工领域等行业。
PA6是极性的结晶材料，PPO是非极性的非晶性高分子材料，二者完全不相容，如果进行简单的共混，必然会导致两相分离。所得的合金材料界面粘结力差，性能不佳，几乎没有实用的价值。因此，制备PA6与PPO合金材料的关键技术是加入合适的相容剂，来解决PA6与PPO的相容性问题。但是，由于PPO熔融流动性很差，进行熔融共混反应挤出的温度一般要求很高，远超过常见官能团接枝物质的沸点，因此在工业实际应用中仍面临着较大的困难。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明制得的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂能有效改善PA6和PPO的相容性，并能提高PA6/PPO合金的力学性能和耐热性，且易于工业应用。
为实现上述目的之一提供一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，本发明采用了以下技术方案：
一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，其特征在于包含如下重量份的各组分：
Figure BDA0002441474290000021
优选的，所述PA6所含水分含量为0.2％以下。
优选的，所述马来酸酐为酸含量≥99.5％。
优选的，所述引发剂为过氧化二异丙苯。
优选的，所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂组成的混合物。
优选的，所述润滑剂为硅酮、硬脂酸钠、硬脂酸钙和乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种的混合物。
优选的，所述丙酮为工业分析纯。
本发明的目的之二是提供上述一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、准备原料：按以组分及重量份备料。
S2、共混挤出：将PA6、马来酸酐、引发剂、抗氧剂、润滑剂、丙酮按比例共混，然后加入到双螺杆挤出机内，挤出、冷却、牵引和切粒，最终得到一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂。
优选的，所述步骤S2中，双螺杆挤出机温度共设8区，八区的工艺温度分别为，220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、235℃，主机转速控制在400转/min。
本发明的有益效果在于：
1)、本发明的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，通过配合使用如下组分：PA56、PP、相容剂、抗氧剂、润滑剂、玻璃纤维，并且合理选择特定的重量份，与现有技术相比，本发明所提供的相容剂用于PA6/PPO合金材料，可以明显改善PA6/PPO的相容性，并能提高PA6/PPO合金的力学性能和耐热性。
2)、本发明一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备方法操作简单，生产效益高，非常适合工业化应用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附表，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，由以下重量份的组分组成：85.3份PA6，8份马来酸酐，0.2份引发剂、0.2份抗氧剂、0.3份润滑剂、6份丙酮组成。
本实施例的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、PA6、马来酸酐、引发剂、抗氧剂、润滑剂、丙酮按比例共混搅拌均匀；
S2、将步骤S1得到的混合物加入到双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机温度共设8区，八区的工艺温度分别为，220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、235℃，主机转速控制在400转/min，最后挤出、冷却、牵引、切粒，最终得到一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂。
得到的材料在鼓风机干燥烘箱115℃干燥2～4小时，然后注塑成型制备测试样条和制品。
实施例2
本实施例的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，由以下重量份的组分组成：87.35份PA6，6份马来酸酐，0.15份引发剂、0.2份抗氧剂、0.3份润滑剂、6份丙酮组成。
本实施例的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、PA6、马来酸酐、引发剂、抗氧剂、润滑剂、丙酮按比例共混搅拌均匀；
S2、将步骤S1得到的混合物加入到双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机温度共设8区，八区的工艺温度分别为，220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、235℃，主机转速控制在400转/min，最后挤出、冷却、牵引、切粒，最终得到一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂。
得到的材料在鼓风机干燥烘箱115℃干燥2～4小时，然后注塑成型制备测试样条和制品。
实施例3
本实施例的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，由以下重量份的组分组成：89.4份PA6，4份马来酸酐，0.1份引发剂、0.2份抗氧剂、0.3份润滑剂、6份丙酮组成。
本实施例的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、PA6、马来酸酐、引发剂、抗氧剂、润滑剂、丙酮按比例共混搅拌均匀；
S2、将步骤S1得到的混合物加入到双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机温度共设8区，八区的工艺温度分别为，220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、235℃，主机转速控制在400转/min，最后挤出、冷却、牵引、切粒，最终得到一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂。
实施例1～3所得产品的性能测试试验
通过以下方法测试和评价实施例1～3中产品的性能。
(1)、接枝率：酸碱滴定法；
(2)、拉伸强度：按ASTM D638标准方法测试；
(3)、弯曲强度：按ASTM D790标准方法测试；
(4)、弯曲模量：按ASTM D790标准方法测试；
(5)、Izod缺口冲击强度：按ASTM D256标准方法测试；
(6)、熔体流动速率(即融指)：按ASTM D1238标准方法测试。
实施例1～3所制得的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的性能测试结果如下表1所示：
表1.实施例1-3所一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的性能测试结果
Figure BDA0002441474290000051
结合表1可以看出，本发明的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂均具有较高的马来酸酐接枝率。
将实施例1～3所制得的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂分别用于PA6/PPO合金材料的制备，其重量组分为35.1份PA6、35.1份PPO、8份相容剂、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂和20份玻璃纤维。所得合金材料的性能测试结果如下表2所示：
表2.实施例1-3所一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的性能测试结果
Figure BDA0002441474290000052
Figure BDA0002441474290000061
结合表2可以看出，本发明的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂可以明显改善PA6/PPO的相容性和成型加工熔融流动性，并能提高PA6/PPO合金的力学性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，其特征在于包含如下重量份的各组分：
Figure FDA0002441474280000011
2.根据权利要求1所述的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，其特征在于：所述PA6所含水分含量为0.1％以下。
3.根据权利要求1所述的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，其特征在于：所述马来酸酐为酸含量≥99.5％。
4.根据权利要求1所述的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，其特征在于：所述引发剂为过氧化二异丙苯。
5.根据权利要求1所述的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，其特征在于：所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，其特征在于：所述润滑剂为硅酮、硬脂酸钠、硬脂酸钙和乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂，其特征在于：所述丙酮为工业分析纯。
8.一种如权利要求1～7任一项所述一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备，其特征在于包括如下步骤：
S1、准备原料：按以组分及重量份备料。
S2、共混挤出：将PA6、马来酸酐、引发剂、抗氧剂、润滑剂、丙酮按比例共混，然后加入到双螺杆挤出机内，挤出、冷却、牵引和切粒，最终得到一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂。
9.根据权利要求8所述的一种用于PA6/PPO合金材料的马来酸酐接枝PA6的相容剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，双螺杆挤出机温度共设8区，八区的工艺温度分别为，220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、235℃，主机转速控制在400转/min。
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