[发明专利]一种复合成核剂增强尼龙树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及尼龙树脂领域，进一步地说，是涉及一种复合成核剂增强尼龙树脂组合物及其制备方法。

背景技术

尼龙（Nylon），中文名聚酰胺，英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称。其命名由合成单体具体的碳原子数而定，如：尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙610等。尼龙系列是最重要的工程塑料，该产品系列应用广泛，几乎覆盖每一个领域，是五大工程塑料中应用最广的品种。为了更好的满足应用等方面的诸多要求，人们不断研究各种方法对尼龙的性能进行改进。其中通过添加成核剂，提高尼龙制品的力学性能是实现尼龙树脂高性能化的一种简单易行，且行之有效的改性方法之一。

目前，市场上广泛使用的尼龙成核剂分为有机成核剂、无机成核剂和高分子成核剂。有机成核剂用量少，且成核效果明显，但是此类成核剂价格较高，而且当其添加量达到一定值后对于尼龙的刚性基本保持不变，即力学性能并不随着添加量的提高而进一步提高。无机成核剂对尼龙制品的透明性和表面光泽度有影响，在透明材料方面的应用受到限制。

中国专利CN1935899A公开了一种环保阻燃尼龙组合物及其制备方法，其中所加的成核剂为酰胺类有机成核剂，如长碳链羧酸钙盐或者长碳链羧酸钠盐其中的一种，或者使用尼龙22作为高分子成核剂；美国专利US3080345A和US4866115A使用苯基次磷酸钠、叔丁基次磷酸钠、乙酸盐类和苯酚等作为PA的成核剂，以提高其结晶速度和光学、力学性能。

无机粒子凭借价格低廉、改性效果明显等优点而作为填充改性剂也早已受到众多研究者研究。中国专利CN1422901A将无机酸酯或者无机酸盐进行水解得到均匀的溶液，然后将溶液加入到呈熔融状的己内酰胺中混合成均匀的溶液，然后在20~200℃在高纯氮气保护下进行凝胶0.5~720小时，待凝胶生成后在高纯氮气保护下进行聚合成复合材料，再对复合材料进行纯化即得尼龙6/无机粒子纳米复合材料。中国专利CN100447201C将尼龙6与无机粒子、聚对苯二甲酸丙二酯混合后加热熔融挤出来改善尼龙6的性能。但是对于成核剂和无机粒子复配的研究较少，未见报道。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种复合成核剂增强尼龙组合物及其制备方法。本方法将无机粒子与有机成核剂复配，用于增强尼龙，可以显著提高尼龙的力学性能，并且用量少，制备工艺简单。

本发明的目的之一是提供一种复合成核剂增强尼龙树脂组合物。

包括熔融共混的以下组分：

尼龙树脂、复合成核剂和抗氧剂；

所述尼龙树脂为分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂；可采用现有技术中所有的尼龙树脂，如：尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙610等。

所述复合成核剂包括有机成核剂和无机粒子，

其中有机成核剂为苯甲酸盐,优选苯甲酸钠或苯甲酸铝；

无机粒子为埃洛石、海泡石中的一种或组合；优选为海泡石，

埃洛石（halloysite）是一种纳米级硅酸盐类粘土矿物。埃洛石的基本结构单元，称埃洛石纳米管，由高岭石的片层在天然条件下卷曲而成，呈微管状结构，化学组成与高岭石相同，具有相同的1:1的SiO2/Al2O3比，片层结构卷曲成了SiO2在外层，Al2O3在内层，因此埃络石纳米管具有与SiO2非常相似的表面性质，和Al2O3相似的内层性质，一般来说埃洛石纳米管由多个高岭土片层卷曲而成，是天然的多壁型纳米管，管外径为20-100nm，内径为5-30nm，长度为150nm-2μm。

海泡石由非常细且短的纤维或纤维状集合体组成，纤维长短不一，长度在100nm～4μm。

所述有机成核剂与无机粒子的重量为90/10~10/90；优选为25/75~75/25；

以尼龙树脂为100重量份计，所述的复合成核剂的用量是0.01~10重量份，优选0.01～1重量份。

所述抗氧剂为尼龙树脂常用的抗氧剂，其用量也为常规用量。本发明对所采用的抗氧剂和加工助剂无特殊要求，均为尼龙树脂加工的通用抗氧剂和加工助剂，其添加量随最终制品用途的不同而不同，一般均为尼龙树脂基体的0.01～1phr。例如，抗氧剂可以为如下一种或多种的混合物：抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(即抗氧剂1098);（2,4－二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（即抗氧剂168）。还可以根据加工需要添加尼龙树脂常用的助剂，如：增韧剂、阻燃剂、抗菌剂等，其用量也为常规用量。