[发明专利]一种高强度、高韧性的聚酰胺/聚酯合金及其制法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及改性塑料领域，具体涉及一种高强度、高韧性的聚酰胺/聚酯合金及其制备方法与应用。 

背景技术

聚酰胺因其特殊的分子结构，具有优异的力学性能、自润滑性能及热稳定性能，作为工程塑料广泛应用于汽车、电子电器、机械及运动器材等领域。但聚酰胺存在成型收缩率高、吸水率高等缺点，使所制备制件的尺寸稳定性差，限制了聚酰胺的使用。 

玻璃纤维增强填充聚酰胺能够显著提升聚酰胺的力学性能，但聚酰胺固有的成型收缩率、吸水率过高等问题难以通过玻纤填充得到有效解决。而聚酰胺/聚酯合金化能有效降低聚酰胺的吸水率及成型收缩率，提高聚酰胺基体的热变形温度及耐化学性能。聚酰胺和聚酯是两大类结晶型聚合物，因此两者的合金化是典型的晶-晶不相容体系，合金化导致制品脆化，达不到应用要求，因此聚酰胺/聚酯合金改性的主要方向为提高合金的冲击强度，专利US3903042在玻纤增强的聚酰胺/聚酯合金中加入0.5～1份的热稳定剂制备了高强度的合金材料，但材料的冲击性能较差，难以达到应用要求；US4008199公布的配方在上述专利基础之上加入了苯酚树脂及有机膦化物，进一步提高了聚酰胺/聚酯的热稳定性；US3812077将PBT包覆在玻璃纤维表面，然后将包覆好的玻璃纤维与聚酰胺共混，制备出了高强度、高模量的聚合物合金，但其冲击性能仍难满足应用要求。 

CN101508842B通过自制的PA6-PET嵌段共聚物作为相容剂，有效的改善了共混物合金的冲击性能。但PA6-PET嵌段共聚物的生产过程极为繁复，不宜大规模生产。 

CN100448930C通过回收聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酰胺66共混，制备了共混物合金，然而40份玻纤增强的合金的缺口冲击强度仅为11.5kJ/m²，达不到工程级应用要求，所制备的合金不具备实际使用价值。 

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高强度、高韧性的聚酰胺/聚酯合金。 

本发明的另一目的在于提供上述聚酰胺/聚酯合金的制备方法。 

本发明的再一目的在于提供上述聚酰胺/聚酯合金的用途。 

本发明的目的通过下述技术方案实现： 

一种高强度、高韧性的聚酰胺/聚酯合金，由以下质量百分比的成分制备得到： 

聚酰胺：1-97％ 

聚酯：1-97％ 

相容剂：1-20％ 

助剂：1％； 

优选地，一种高强度、高韧性的聚酰胺/聚酯合金由以下质量百分比的成分制备得到： 

聚酰胺：42-95％ 

聚酯：3-42％ 

相容剂：1-15％ 

助剂：1％。 

所述聚酰胺的特性粘度为1.8～3.0dL/g，聚酯的特性粘度范围为0.6～0.9dL/g；当聚酰胺及聚酯的特性粘度在上述范围内时，所制备的合金其缺口冲击强度可达6kJ/m²以上，拉伸强度达75MPa；而当聚酰胺和聚酯特性粘度不在上述范围之内时，合金的缺口冲击强度在3kJ/m²以下，拉伸强度则降至50MPa以下。 

所述聚酰胺的熔点为160-320℃。 

所述的聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺46、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6T、聚酰胺9T或聚酰胺10T中的一种。 

所述的聚酯具有如式I所示的结构： 

(式I) 

所述的聚酯优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯(PETG)或聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯中的一种。 

所述的相容剂为聚合物离聚体、聚酰胺-聚酯嵌段共聚物、苯基磺酸盐、环氧树脂、马来酸酐接枝共聚物或含橡胶相弹性体中的一种以上； 

所述的聚合物离聚体为聚酯离聚体和/或聚烯烃离聚体； 

所述的聚酰胺-聚酯嵌段共聚物为聚酰胺-聚丙烯酸酯共聚物，聚酰胺-聚碳酸酯共聚物或聚酰胺-聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物中的一种。 

所述的苯基磺酸盐为苯磺酸钾、苯磺酸钠、羟基苯磺酸钙或十二烷基苯磺酸钠中的一种； 

所述的环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂或脂环族类环氧树脂中的一种；