[发明专利]一种工程塑料原料、工程塑料及工程塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料领域，尤其涉及一种工程塑料原料、工程塑料及工程塑料的制备方法。

背景技术

聚酰胺材料，由于含有极性很强的酰胺基团，能形成氢键，具有：1、结晶度高，熔点明显，表面硬度大，耐磨损，摩擦系数小，有自润滑性和消音性。2、低温性能很好，有一定的耐热性。3、无毒、无臭、无霉烂，耐候性好。4、化学稳定性好，耐海水、耐溶剂、耐油。5、电绝缘性好等优点，其优异的耐磨性、耐化学药品性、高冲击、优良的热稳定性及良好的加工性能，使其在工艺制造中应用广泛，如在汽车、仪器仪表、机械、纺织等领域中，大多数采用这种材料作为零部件和结构件，逐渐替代重量大且成本高的金属材料，对材料的应用性能要求也不断提高。

现有技术有通过在工程塑料的制备原料中添加交联剂，通过高能射线辐照交联对聚酰胺基体材料进行改性，例如有公开将三烯丙基异氰酸酯作为交联剂，通过γ射线辐照在PA6及PA66中形成交联网络结构，能很好的提高弯曲强度及弯曲模量，但此种交联剂在受到热激发或γ射线辐照的条件下形成的自由基并不稳定，相互之间容易发生耦合反应，很大程度的降低了与聚合物自由基发生交联反应的效率，导致其热变形温度并不理想，阻碍了这种材料的应用，例如在实际应用中，不可避免的存在组装，现有技术较普遍使用且技术成熟、组装牢固的方式，一般是焊接，这都需要材料至少具有短期的耐高温性能，才能使材料具有更好更广泛的应用。

发明内容

本发明为解决以现有工程塑料原料所制备的工程塑料的热变形温度不高的问题，提供一种制备工程塑料的热变形温度较高和力学性能较好的工程塑料原料，包括基体材料、增强剂、阻燃剂及交联剂，其中，基体材料为聚酰胺，交联剂为式I所示的化合物，其中，R₁、R₂分别独立选自1，4-亚苯基、4，4′-亚联苯基、2，6-亚萘基、1，4-亚环己基、1，2-亚乙基、1，3-亚丙基或1，4-亚丁基中的一种或几种，R₃、R₄分别独立选自乙烯基、烯丙基、正烯丁基、异丁烯基或特戊烯基中的一种。

式I

本发明意外发现具有式I所示的化合物作为交联剂对聚酰胺基体材料进行交联改性，形成一种新的交联网络结构，能较好的提高材料的耐热性能和力学性能，同时与基体材料的交联机率也较大，推测原因可能为经γ射线辐照后，聚酰胺的分子链受激产生自由基，而交联剂的两端含有烯键，自由基能较容易进攻交联剂两端的烯键，从而将聚酰胺分子链连接起来，形成一交联网络结构。改变基体材料的耐热性能和力学性能。

本发明的另一个目的是提供一种工程塑料，工程塑料为工程塑料原料经过交联反应得到，其中，工程塑料原料为上述工程塑料原料。

本发明同时提供了上述工程塑料的制备方法，包括

a、将工程塑料原料混匀得混合物；

b、将混合物通过双螺杆机挤出；

c、将步骤b所得物质注塑；

d、对步骤c所得试样在真空条件下经γ射线辐照得工程塑料，其中，工程塑料原料为上述工程塑料原料。

本发明的制备方法简单易实现，且制备的工程塑料性能优良，能很好的应用于实际应用，特别是其热变形温度高，拉伸强度高，弯曲强度和弯曲模量高，耐冲击强度高等优点。

具体实施方式

本发明提供一种制备工程塑料的热变形温度较高和力学性能较好的工程塑料原料，包括基体材料、增强剂、阻燃剂及交联剂，其中，基体材料为聚酰胺，交联剂为式I所示的化合物，其中，R₁、R₂分别独立选自1，4-亚苯基、4，4′-亚联苯基、2，6-亚萘基、1，4-亚环己基、1，2-亚乙基、1，3-亚丙基或1，4-亚丁基中的一种或几种，R₃、R₄分别独立选自乙烯基、烯丙基、正烯丁基、异丁烯基或特戊烯基中的一种。

本发明进一步优选R₁与R₂相同，R₃与R₄相同，即为对称结构，更优的实现链的网络结构，进一步优选R₁、R₂选自1，4-亚苯基、4，4′-亚联苯基、2，6-亚萘基中的一种或几种。进一步优化交联剂的结构，进一步提高与基体材料的交联率和链分子的网络结构，提高材料的性能。