[发明专利]热塑性聚酰亚胺改性尼龙66共混物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型共混物及其制备方法，具体涉及一种热塑性聚酰亚胺改性尼龙66共混物及其制备方法，属于改性聚酰胺技术领域。

背景技术

尼龙66(PA66)是一种用途广泛的工程塑料，由己二胺和己二酸缩聚而成，其熔点为246至263℃，理论熔点为259℃(DSC法)，干态下的玻璃化转变温度为50℃。其分子链上的酰胺基团具有极性，易形成氢键，所以机械性能优异，如高强度、高模量、高硬度等；热性能也很高，此外还表现出优异的抗蠕变性、耐磨性和消音性等。但也由于其本身这种特殊的结构，使其吸水性高，导致其尺寸稳定性差，从而也使其耐磨性和耐热性下降。为了提高PA66的物理力学性能，扩大其应用范围，对PA66进行改性，开发出高性能的PA66新品种成为近年来广受关注的研究方向。与其它方法相比，共混改性是非常有效的一种方法。

热塑性聚酰亚胺(TPI)是一类主链上含酰亚胺基团的特种工程塑料，具有突出的热稳定性、良好的抗冲击、抗辐射和耐溶剂性能，在高温、高低压和高速等极端环境下有很好的摩擦磨损性能，是一类很有潜力应用于摩擦学领域的基体材料。

TPI的加工温度在300℃以上，而PA66分解温度为302℃，故两者的共混物在整个加工过程中温度都不能达到TPI的加工温度，至今也未见将两者进行共混改性的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热塑性聚酰亚胺改性尼龙66共混物材料，且提供了一种工艺简单可行的制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种热塑性聚酰亚胺改性尼龙66共混物，由以下重量份原料组成：

尼龙66            80至99.9％

热塑性聚酰亚胺    0.1至20％

更进一步的技术方案是原料由重量份为97％的尼龙66和3％的热塑性聚酰亚胺组成。

更进一步的技术方案是原料由重量份为93％的尼龙66，和7％的热塑性聚酰亚胺组成。

所述的尼龙66为工业产品级尼龙66，可以根据用途选用不同牌号。

所述的热塑性聚酰亚胺为各种牌号的热塑性聚酰亚胺，如GCPITM等。

本发明的技术方案还可以是提供一种热塑性聚酰亚胺改性尼龙66共混物的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份称取原料；

(2)将所有原料在室温下进行简单混合，使其混合均匀；

(3)将混合好的原料加入到双螺杆挤出机中，在220至280℃的温度下挤出造粒，即获得本发明的热塑性聚酰亚胺改性尼龙66共混物。

本发明中，PA66含有极性酰胺基TPI含有极性酰亚胺基PA66分子链上极性很强的N-H键上的氢原子，不仅能在PA66分子链间形成分子间氢键，还能与TPI分子链上的原子O形成氢键。将PA66与TPI进行共混改性，在220至280℃的温度下使TPI在该温度下发生一定程度的软化，提高TPI分子中小尺寸运动单元的活动性，将提高两者在界面的相互作用，从而改善PA66的某些物理、机械性能。

本发明具有以下优点：

1、热塑性聚酰亚胺改性尼龙66共混物具有优良的力学性能。TPI对PA66/TPI共混物的力学性能影响较小，其共混物的拉伸性能和冲击强度较纯PA66略有降低，而弯曲模量和弯曲强度提高。

2、热塑性聚酰亚胺的加入可显著提高尼龙66的耐热性能，当热塑性聚酰亚胺含量为3wt％时，共混物热变形温度较纯尼龙66提高6.6℃。

3、热塑性聚酰亚胺的加入明显改善了尼龙66的摩擦磨损性能，共混物的摩擦系数较纯尼龙66有所降低，磨损率急剧下降。当TPI含量为7wt％时，磨损率较纯PA66下降了96％。

4、尼龙66基体中加入较少量的热塑性聚酰亚胺，便可有效提高尼龙66的耐热性能和摩擦磨损性能，进而提高材料的实际工程应用价值，性价比较高。

5、制备设备简单，工艺简单可行，制备的材料适合用于结构材料和摩擦材料，可以用于各种轴承、齿轮、密封件以及承力结构件的制造。

具体实施方式

下面给出实施例以对本发明进行具体描述。

实施例一

所用的原材料包括：尼龙66粒料，日本旭化成工业株式会社生产的1300S。热塑性聚酰亚胺树脂粉末，常州市广成新型塑料有限公司生产的GCPITM型。

将尼龙66与热塑性聚酰亚胺按质量比99∶1简单混合后在双螺杆挤出机(SHJ-20型，南京杰恩特机电有限公司)上挤出造粒，挤出机从加料段到口模的温度分别为230℃、260℃、280℃、275℃。