[发明专利]一种接枝聚丁烯‑1材料及其在尼龙6增韧中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种接枝聚丁烯-1材料及其在尼龙 6增韧中的应用。

背景技术

聚丁烯-1是一种非极性的半结晶聚烯烃类塑料，具有优异的耐热蠕变性、耐环境应力开裂性和良好的韧性，并具有耐磨性和高填料填充性，是一种具有发展前途的热塑性塑料。但由于其存在极性小、表面活性低及晶型转变速率慢等问题，大大限制了其应用的范围。通过对聚丁烯-1材料进行接枝改性，使其具有极性基团，利用极性基团的极性和反应活性，改善其性能上的不足，同时又增加新的性能，是拓展聚丁烯-1这一材料的行之有效的方法。但在接枝过程存在反应活性不高、聚丁烯-1降解严重、接枝率不高等问题，影响了对聚丁烯 -1材料的接枝改性。

尼龙6类材料具有良好的力学综合性能，并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能，可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙6类材料在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差，吸水性大，制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点，而在很多应用方面对尼龙6类材料的韧性又有很高的要求。因此需要对尼龙6类材料进行增韧改性，以增加尼龙6材料的应用范围。

目前对于尼龙6材料的改性方法主要为添加橡胶或弹性体与尼龙6材料进行共混改性，由于一般的橡胶或弹性体属于非极性物质，而尼龙6材料的极性较强，两者的相容性不好，简单的共混改性并不能有效改善尼龙6材料的韧性。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种接枝聚丁烯-1材料。

本发明的另一个目的是提供该接枝聚丁烯-1材料在作为尼龙6增韧剂中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种接枝聚丁烯-1材料，其原料组成为：

聚丁烯-1 100份，第一接枝单体8-14份，第二接枝单体5-10份，引发剂 1-3份，接枝促进剂4-6份。

为了得到更好的发明效果，对发明进行了进一步的优选。

所述接枝聚丁烯-1材料，其原料组成为：

聚丁烯-1 100份，第一接枝单体12份，第二接枝单体8份，引发剂2份，接枝促进剂5份。

所述聚丁烯-1中高等规聚丁烯含量大于80％，熔体质量流动速率(190℃， 2.16kg)为6-12g/min。

所述第一接枝单体选用马来酸酐(MAH)。

所述第二接枝单体选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。

接枝单体的加入量会直接影响接枝率，随着接枝单体加入量的增多，接枝单体和大分子自由基之间的接触机会增大，有助于接枝反应的发生；但当接枝单体的加入量达到一定值后，副反应会加剧，如单体间的共聚反应，而发生接枝反应的机会就减少，从而使接枝率的提高收到限制，因此在接枝反应中，确定合适的接枝单体的用量是非常重要的。本发明对第一接枝单体和第二接枝单体的加入量进行了优化，通过调控第一接枝单体和第二接枝单体的加入量，提高了聚丁烯-1的接枝率。

所述引发剂为AIBN、BPO或DTBP中的一种或多种；优选的，所述引发剂为BPO 和DTBP的混合物，二者的质量比为2:1。引发剂是影响接枝反应速率和分子量的重要因素，引发剂的性质、用量、溶解性等因素均会对接枝反应产生很大的影响。加入一定量的引发剂能够促进反应体系内分解形成活性种的数目，有利于接枝率的提高；但若引发剂加入量过多，则会使自由基耦合种类的生成速率加快，单体均聚长度加剧，从而导致接枝率的降低。本发明对引发剂的加入量通过大量的试验进行了筛选，优化得到了引发剂的最适加入量，显著提高了聚合物的接枝率。

所述接枝促进剂为苯乙烯(St)或癸烯-1(Decene-1)中的一种或两者的混合物。接枝促进剂的加入能够极大的提高聚合物的接枝率，同时还能够降低聚丁烯-1的降解，促进接枝后的聚丁烯-1晶型II向晶型I转变，从而使聚丁烯-1的硬度、熔点、结晶度、韧性和屈服强度等力学性能得到极大的改善。

通过以上组分的组合，显著提高了聚丁烯-1材料的接枝率，两种接枝单体的配合使用，能够提高接枝聚丁烯-1材料的反应活性，接枝促进剂在提高接枝率的同时，还有助于接枝后的聚丁烯-1材料由晶型II向晶型I转变，提高了聚丁烯-1材料的韧性。

本发明还提供上述接枝聚丁烯-1材料的制备方法，包括：

(1)将上述各组分混合均匀；