[发明专利]一种改善高温尼龙性能的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的制备并改善高温尼龙(HPN)性能的方法，特别是改善拉伸强度和缺口冲击强度的方法。

背景技术

尼龙树脂具有优异的机械力学性能、耐磨、自润滑、耐油、耐温等特点，是国内外应用最广泛的工程塑料。芳香族尼龙如PA6T、PA9T、PA12T等具有某些一般脂肪族尼龙难比的性质，如尺寸稳定性好，耐热、高硬度、低吸湿性和优良的耐化学性，在电子、电气和汽车零部件等方面的应用显示出优异的性能。关于PA6T的专利已有很多，如US4022756，GB1526329，US4113708，US4246395，US4663166，US4863991，WO9210525，US560167，JP02251352，JP034317，JP03161507，JP0408730等均披露了PA6T的制备方法。但尼龙PA6T，尤其是纯树脂，其共同的缺点是脆，韧性比较差，以至于拉伸及缺口冲击强度均比较差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高拉伸强度和缺口冲击强度的改善高温尼龙性能的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种改善高温尼龙性能的制备方法，其特征在于，该方法包括：将长碳链尼龙或共聚尼龙加入对苯二甲酰己二胺盐、间苯二甲酰己二胺盐、己二酰己二胺盐和/或己内酰胺的反应釜中，加入适量的抗氧剂，先抽真空，然后通入一定压力的氮气，开始升温，当压力升至2.0～3.0Mpa时，开始保压，当温度升至290～300℃时，开始减压，温度继续上升，当温度为310～330℃时，恒温常压20～60分钟，进行原位熔融缩聚，得到改性高温尼龙。

所述的长碳链尼龙或共聚尼龙加入量为1～20wt％。

所述的长碳链尼龙或共聚尼龙的碳原子数一般超过6个，最佳大于10个。

所述的长碳链尼龙包括尼龙7，尼龙8，尼龙9，尼龙11，尼龙12，尼龙610，尼龙612，尼龙1010，尼龙1212、尼龙46。

所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，包括亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、双(2，4-二叔丁基)季四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯、亚磷酸三壬基酚酯等，加入量为0.001～2wt％。

所述的长碳链尼龙或共聚尼龙是直接加入反应釜中的，通过原位反应过程制备高温尼龙共聚物并对高温尼龙进行改性。

与现有技术相比，本发明是在反应釜中直接加入长碳链尼龙树脂，通过原位反应过程制备HPN共聚物并对HPN进行改性，而不需用长碳链尼龙对HPN树脂进行改性，是一种简单有效且非常经济的方法。

由于半芳族尼龙树脂本身脆性较大，韧性较差，而长碳链脂肪族尼龙本身具有较好的韧性，在6T或6I盐和66盐或己内酰胺中加入长碳链尼龙进行熔融共聚，由于这些长碳链尼龙或其他尼龙具有与尼龙66或尼龙6相似的结构，因此具有一定的相容性，同时又由于存在一定的相分离，必然会造成微相化，各自结晶。这种结构必然会造成很好的韧性，从而大大提高HPN树脂的韧性，改善其拉伸及缺口冲击强度等性能。

具体实施方式

以下结合具体实施例来说明本发明所涉及的方法和工艺。

以下具体实施例中6T盐为对苯二甲酰己二胺盐、6I盐为间苯二甲酰己二胺盐、66盐为己二酰己二胺盐。

实施例1

将825克6T盐，525克6I盐，140克66盐，1000克去离子水，0.001wt％的抗氧剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯及37.25克PA1212树脂加入5升的反应釜中。先抽真空，然后通入一定压力的氮气，开始升温。当压力升至2.5Mpa时，开始保压。当温度升至290～300℃时，开始减压，温度继续上升，当温度为320℃时，恒温常压30分钟。接着从反应釜里出料。树脂的热学及机械力学性能指标如下：

熔点：(Tm)288℃  拉伸强度：38.3MPa  断裂伸长率：8.1％

弯曲模量：3019Mpa Izod缺口冲击强度：60J/m

热变形温度：140℃

实施例2

将825克6T盐，525克6I盐，140克66盐，1000克去离子水，适量的次亚磷酸钠、抗氧剂及74.5克PA1010树脂加入5升的钢反应釜中.具体操作过程同实施例1.树脂的热学及机械力学性能指标如下：

熔点：(Tm)287℃  拉伸强度：67.6MPa  断裂伸长率：10.8％

弯曲模量：2910Mpa Izod缺口冲击强度：90J/m

热变形温度：137℃

实施例3