[发明专利]一种耐寒尼龙增韧剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料生产技术领域，特别涉及一种耐寒尼龙增韧剂及其制备方法。

背景技术

尼龙是五大通用工程塑料之一，尼龙产量大、用途广，具有优异的机械强度，耐热、耐油、耐弱酸、耐碱和一般溶剂，无毒，无臭，电绝缘性好，耐候性好。尼龙的缺点是缺口冲击性能一般，尤其是其低温冲击性能太低，极大的限制了其应用。未经改性的尼龙不能用于低温环境中，需要对其进行增韧改性，提高韧性特别是低温条件下的韧性。

热塑性聚合物增韧的三种理论：有机刚性粒子增韧理论、无机刚性粒子增韧理论和弹性体增韧理论。尼龙的增韧以弹性体增韧的效果最佳，即通过接枝的化学改性方法在柔软的聚烯烃弹性体分子上接枝可与尼龙分子发生化学反应或极性相当的功能单体，使聚烯烃弹性体以微小颗粒均匀的分散在尼龙基体中并与尼龙形成牢固的界面层，当受到外界冲击时，柔软的聚烯烃弹性体首先吸收能量，产生空洞化和屈服，进而通过界面传递引发银纹和剪切带，大量消耗能量，宏观上起到提高材料冲击强度的效果。

乙烯-α- 辛烯共聚物(POE) 、乙烯-丙烯-环戊二烯三元共聚物(EPDM)是当前广泛使用的聚烯烃弹性体，它们在-40℃以下低温环境下仍保持优异的柔韧性，将它们进行一定程度的接枝改性之后，可以赋予它们一定的极性，这样就能与极性的尼龙、聚酯等相容，提高这些材料的性能，尤其是缺口冲击强度、低温韧性和延展性。聚烯烃弹性体通常与一些常用的助剂如润滑剂、引发剂等混合后，经双螺杆机挤出造粒获得尼龙增韧剂，但是，由于聚烯烃弹性体熔点较低，因此加工较困难，尤其是在切粒时，料粒极易聚集成团，发生粘连，给生产造成了很大的困扰，严重影响了聚烯烃弹性体的应用。为了解决聚烯烃弹性体制作尼龙增韧剂加工困难、切粒容易聚集成团的问题，常规做法是在加入共聚聚丙烯、聚乙烯等熔点较高的聚合物与聚烯烃弹性体按一定比例复配，再混合常规助剂生产尼龙增韧剂，如公开号CN102558837A的发明即采用的是这样的做法，虽然加入共聚聚丙烯、聚乙烯等熔点较高的聚合物能够改善改善物料的流动性，使加工变得容易，克服切粒容易聚集成团的问题，但是共聚聚丙烯、聚乙烯等聚合物自身韧性尤其低温韧性较差，使得生产得到的尼龙增韧剂对尼龙产品增韧效果变差，尤其是低温下的韧性更不理想。

此外，聚烯烃弹性体与一些常用的助剂混合用于制造尼龙增韧剂时，通常采用双螺杆机作为反应容器，反应时间短，制造过程需要高温和强剪切，这样容易引起聚烯烃弹性体产生交联副反应，产品发黄。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种耐寒尼龙增韧剂，以低温柔韧性好的POE、EPDM两种聚烯烃弹性体的复配物为基材，加工方便、切粒不易聚集成团，具有优异的低温韧性，使得尼龙制品具有较佳的耐寒性能。

本发明的另一目的在于提供一种耐寒尼龙增韧剂的制备方法，方法简单易行，能防止切粒后粒子接触时产生粘结。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种耐寒尼龙增韧剂，所述耐寒尼龙增韧剂由以下重量份的组分制成：乙烯-α-辛烯共聚物 80-95份，EPDM  5-20份，第一接枝单体 0.5-5份，第二接枝单体0.5-5份，增容剂 2-5份，引发剂 0.01-0.5份，防粘剂 0.1-1份，稀释剂 0.1-2份，液体助剂0.1-2份。

本发明以POE（乙烯-α-辛烯共聚物）与 EPDM两种聚烯烃弹性体的复配物为基材，这两种聚烯烃弹性体具有较佳的低温性能。

加入第二接枝单体可提高产品接枝率的同时降低交联副反应的发生，克服双螺杆机作为反应容器，反应时间短，制造过程需要高温和强剪切，引起聚烯烃弹性体产生交联副反应的问题。

本发明中还创新性的加入具有高功能基团含量的烯烃共聚物即乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMA）等增溶剂，提高了本发明的产品中极性功能基团含量，促进本发明的产品更好地与尼龙结合，提高尼龙的韧性，保证尼龙制品具有较佳的耐寒性能。防粘剂的加入在切粒时会迁移到颗粒表面形成隔离层，防止切粒后粒子接触时产生粘结。

作为优选，所述第一接枝单体为马来酸酐、马来酸酯、丙烯酸及其衍生物中的一种或几种；所述第二接枝单体为苯乙烯或己内酰胺。

作为优选，所述丙烯酸衍生物为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。