[发明专利]一种超韧尼龙合金及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明是涉及一种尼龙合金及其制备工艺，具体说，是涉及一种用于汽车内外饰件及保险杠领域的具有高延展性、高缺口冲击强度及低温韧性的超韧尼龙合金及其制备工艺。

背景技术

尼龙(聚酰胺)作为应用较广的一种工程塑料，其柔韧、耐磨、机械强度高。同时，聚酰胺(PA)属于结晶性高聚物，在受到拉伸应力时会出现尖锐的屈服点，并且经过屈服点后随着应变的增加应力逐渐上升，因此未经改性的尼龙不能用于汽车内外饰件及保险杠领域，需要对其的延展性、缺口冲击强度及低温韧性进行改性。

现有尼龙增韧改性方法主要有以下几种：1)通过与其它内酰胺或者其氨基酸共聚合；2)用橡胶或者弹性体等组份来增韧；3)用核-壳聚合物来增韧；4)用含反应性基团的橡胶(EPDM-MAI-I等)增韧；5)以顺丁烯二酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯的混合物作增容剂，用高密度聚乙烯做增韧剂进行改性；6)直接用丁二烯橡胶与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物与尼龙共混制备增韧尼龙；7)用顺丁烯二酸酐接枝三元乙丙橡胶和苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物同时增韧。上述方法虽然能在一定程度上改进体系的韧性，但都存在一个共性难题：基体与增韧剂之间的相容性差，相分离严重，增韧后的尼龙合金的延展性差、缺口冲击强度低，且存在制备工艺复杂、产品质量不稳定的缺陷。

发明内容

本发明的目的是旨在提供一种可应用于汽车内外饰件及保险杠领域的具有高延展性、高缺口冲击强度及低温韧性的超韧尼龙合金及其制备工艺，以克服现有技术所存在的上述缺陷。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的超韧尼龙合金，其组成及各组成的重量百分比如下：

聚酰胺树脂            20％～90％

复合增韧剂            10％～80％

上述两组成的配比之和为100％；

其中，复合增韧剂的组成及各组成的重量百分比如下：

增韧剂A                5％～75％

增韧剂B                5％～45％

增韧剂C                20％～50％

上述三组成的配比之和为100％；

所述增韧剂A是由乙烯单体与丙烯酸酯类单体、丙烯酸甘油酯类单体形成的二元或三元共聚物或二元共聚物与三元共聚物组成的混合物；优选含乙烯单体为50％重量百分比的共聚物。

所述增韧剂B是烯烃类聚合物；

所述增韧剂C是具有苯乙烯基团的聚合物、具有丁二烯基团的聚合物、具有氢化的丁二烯基团的聚合物中的一种或几种组成的混合物。

所述丙烯酸酯类单体优选丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种组成的混合物；所述丙烯酸甘油酯类单体优选丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯或两者组成的混合物。

所述烯烃类聚合物优选高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或几种组成的混合物。

所述具有苯乙烯基团的聚合物优选苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物中的一种或几种组成的混合物；所述具有丁二烯基团的聚合物优选顺丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶中的一种或几种组成的混合物；所述具有氢化的丁二烯基团的聚合物优选氢化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物或两者组成的混合物。

本发明所述的超韧尼龙合金的制备工艺，其具体步骤如下：

A)首先将增韧剂A加入密炼机中进行充分混合，在180～260℃密炼10～15分钟；然后加入增韧剂B，继续密炼5～10分钟；再加入增韧剂C，继续密炼10～15分钟；卸料、冷却至室温、粉碎即得复合增韧剂；

B)将聚酰胺树脂和复合增韧剂进行高速搅拌混合，然后由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，进行塑化、熔融、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干。

与现有技术相比，本发明产品的断裂延伸率可达到200％，拉伸强度≥35MPa，弯曲模量≥1500MPa，常温缺口冲击强度≥80KJ/m²，-20℃时缺口冲击强度≥50KJ/m²，在150℃退火处理120小时后其力学性能几乎不变。由于本发明的超韧尼龙合金具有优异的超延展性、高缺口冲击强度及低温韧性，在受到外界冲击时能吸收大量能量，以致破坏时不会产生尖锐的碎片，因此可适用于汽车内外饰件及保险杠领域的材料性能要求。

具体实施方式