[发明专利]一种尼龙6/聚碳酸酯/弹性体/HDI超韧性工程塑料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超韧性工程塑料的制造方法，以PC、弹性体复合增韧体系为基础，特别涉及采用扩链剂增容，从而改善PA6、PC和弹性体共混物界面情况，控制相形态，提高共混物的综合力学性能。 

技术背景

尼龙(PA)的机械强度高，耐磨性、自润滑性、熔体流动性以及耐油性好，但其耐热、抗冲击强度和尺寸稳定性较差。聚碳酸酯(PC)的机械性能优异，尤其是冲击强度高，在工程塑料中居首位，耐蠕变性好，尺寸稳定性高.可在120～150℃的范围内连续使用。但PC对缺口敏感.耐应力开裂能力差，耐磨性差，熔体粘度大不易加工。因此。PC和PA材料在性能方面具有较好的互补性，如果二者的共混体系相容，那么PC可以提高PA的抗冲强度，改善其低温脆性，降低吸水率，提高抗蠕变性和尺寸稳定性。由此可见，PC和PA材料在性能方面具有较好的互补性，如果二者的共混体系相容，那么PA可以提高PC的抗溶剂能力.改善加工性能。尼龙6(PA6)与聚碳酸酯(PC)合金化，既可保持原有PA6和PC的优良性能，又改进了各自聚合物性能的不足，因而引起人们的重视。但是PA属于结晶性高聚物，而PC则是无定形树脂，两者之间物性差异极大、相态结构不同、相容性差。PA6和PC共混物是热力学不相容体系，两相间因界面张力大，界面粘接力弱，导致分散状况不好，共混物的力学性能差.多年来人们一直在探索能改善PA与PC共混物界面状况、控制相形态、提高共混物力学性能的方法，发现采用反应性增容剂增容不失为一种切实可行的办法，因此采用反应性增容剂增容不相容体系成为近年来研究的热点。这种反应性增容剂能在熔融共混过程中与组分物质发生化学反应而原位生成嵌段或接枝共聚物，增容效果较好。 

1989年意大利的E.Gattiglia等人首先开展了PC/PA共混体系研究.讨论了共混物的热力学性能，以及用SEM观察共混物断裂面的形貌。与此同时，M.Cortazar等人采用DSC研究了PC/PA共混体系中的酯交换反应。M.Sato等人研究了增容PC/PA共混体系。G.Montando等人深入探讨了PA与PC之间的反应机理和物质平衡。B.Maiumdar等人探讨了挤出机类型对PC/PA共混物性能和结构形态的影响。李新法等人研究了PC/PA共混物的流变性能和热降解性能。傅强等人研究了PC/PA共混物的结晶结构与性能的关系。吴驰飞等人通过对PET/PC合金中加入MDI使得复合物在挤出反应中产生多重网络增韧结构，大大提升了复合物的性能，并且在回收PET中又利用HDI进行增粘。 

对于聚碳酸酯，弹性体复合增韧体系的研究虽然很多，但真正有效提高复合增韧体系相容性，进而改善复合增韧体系与基体的统一性，并形成三元复合增韧体系的研究还有待拓展。 

发明内容：

本发明提供了一种超韧性工程塑料的制造方法，它是在聚碳酸酯，弹性体复合增韧尼龙6的基础上制造的。所要解决的技术问题是改善PA6、PC和弹性体之间的相容性，获得整体协同效应。通过所加入增粘剂的最佳用量的筛选和配方各组分的最佳匹配，获得卓越的综合力学性能，从而克服现有技术的缺陷。 

以下是本发明解决上述技术问题的技术方案： 

一种尼龙6/聚碳酸酯/弹性体/HDI超韧性工程塑料的制造方法包括以下步骤： 

①尼龙6与聚碳酸酯在高性能真空除湿干燥机中于90℃下干燥12个小时，按质量比尼龙6∶聚碳酸酯∶聚烯烃弹性体(POE)＝100∶(5-8)∶(5-8)的比例配比反应物，加入占总反应物质量(0-1.36％)己二异氰酸酯(HDI)混合均匀； 

②将上述混合物用螺杆挤出机熔融挤出造粒，挤出温度为230-260℃，螺杆转速为50-90r/min，挤出物的冷却方式为水冷。 

所述的尼龙6∶聚碳酸酯∶聚烯烃弹性体的最佳质量比为18∶1∶1。 

所述的己二异氰酸酯占总反应物质量的最佳质量比为0.17％-0.68％。 

一种尼龙6/聚碳酸酯/弹性体/HDI超韧性工程塑料的制造方法，该方法包括以下步骤： 

①取尼龙6、聚碳酸酯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体和有机蒙脱土按质量比100∶(5-8)∶(0-5)∶(0-5)的比例配比反应物，加入占总反应物质量0.34％己二异氰酸酯按比例混合均匀； 

②将上述混合物用螺杆挤出机熔融挤出造粒，挤出温度为230-260℃，螺杆转速为50-90r/min，挤出物的冷却方式为水冷。