[发明专利]尼龙/聚酯共混物的增容方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料制备领域，具体涉及尼龙/聚酯共混物的增容方法。

背景技术

尼龙(Polyamide聚酰胺)是一种半结晶-结晶型的被广泛应用的工程塑料，常用的包括PA6，PA66，PA1010，PA11，PA12，PA46等。尼龙具有韧性好、耐摩擦、耐溶剂、自润滑及流动性好等优异性能，在纺织业、机械制造业和电子电器业等都有广泛的应用。尼龙12(PA12)与尼龙11性能相似，相对密度小(仅1.02，是尼龙系列中最小的)、熔点低(178℃)、并且吸水率也是尼龙中最低的。它是很好的电气绝缘体，具有很好的耐冲击和化学稳定性。但是它存在低温冲击性能差，而且很容易被强氧化性酸腐蚀等弱点。尼龙12最大的潜在市场为汽车制造业，特别用于生产软管等。此外，也被广泛用于电缆套、电子器件、包装材料及机械轴承等。常用的加工方法为注塑和挤出。

热塑性聚酯主要是指饱和聚酯类热塑性工程塑料，主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET Poiy(ethylene terephthalate))和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT Poly(butyleneterephthalate))。热塑性聚酯具有耐高温、耐摩擦和疲劳、耐候性等优点。其中PET是在塑料包装材料中使用最广泛的一种。而PBT为乳白色半透明到不透明结晶型热塑性聚酯，是最坚韧的工程热塑性材料之一。由于PBT的分子结构上跟PET相比，主链由两个亚甲基变成了四个，所以分子更加柔顺，加工性能更加优异。但是它也存在缺口冲击强度低、成型收缩率大、容易受卤化烃侵蚀、耐水解性差等缺点。PBT被广泛用于汽车、电子电器、工业机械和家用器具等领域。

基于这两类工程塑料的优异性能和广泛的用途，尼龙/聚酯的共混物也得到了极大的关注。但是由于在热力学上二者是完全不相容的，因此得到的共混物分散结构与性能都达不到预期的目的。为改善相容性，常常在不相容(或相容性较差)的共混物中加入与共混组分结构相似(或者相容)的接枝或嵌段共聚物作为增容剂，从而达到增强相界面粘结力、减小分散相尺寸和稳定相形态的目的。最初的增容机理主要是通过增容剂与共混组分之间的物理作用，从而达到增容的目的。随着科学技术的发展，依靠增容剂与共混组分间的化学作用从而增容共混体系的机理也随之发展起来，通常我们称之为反应增容机理(reaction compatibilization)。

一般根据增容剂与共混组分间的反应形式可以分为三类：

1)利用带官能团的组分在熔融共混时就地形成接枝共聚物或嵌段共聚物；通常聚合物所带的官能团为酸酐、羧基或羧酸衍生物基团、胺基、羟基、环氧基、唑啉等；

2)加入至少能与其中一种共混组分起反应的聚合物，通过共价键或离子键起增容的作用。如聚合物中所含的吡啶或叔胺等基团可以与磺酸、羟酸以及离聚物形成离子键，从而改善高分子合金的相容性；

3)加入低分子组分起催化作用，使共混物的形成与交联反应同时进行。如在PS/PE共混体系中添加反应性的过氧化二异丙苯(DCP)、三聚异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)、硬脂酸(St)等作催化剂，从而达到增容的目的。

超支化聚合物(HBP)是在20世纪50年代由Flory(J Am Chem Soc 1952，74：2718)提出并逐渐发展起来的一类高分子。这类聚合物具有特殊的三维结构，这也导致了它具有一些奇特的性能：

1)分子结构紧凑，呈球状；

2)具有大量的末端基团，方便改性；

3)分子间缺少链缠结，从而本体以及溶液的粘度较低，流动性好。