[发明专利]一种韧性尼龙及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于尼龙材料的制备和生产领域，特别涉及一种韧性尼龙及其制备方法。

背景技术

尼龙作为聚酰胺工程塑料中最早开发的品种，由于其具有高强度、高模量、极好的耐化学性和耐磨性，以及高熔点、低摩擦系数等特点，被广泛应用于化工、电器、汽车、及其它机械制造领域。然而在更高要求的应用领域和进一步的研究发现，尼龙在低温及干态下表现为脆性，很大程度上限制了它的应用。因此有时需要对尼龙工程塑料的韧性进行改进，使其具有高冲击、低吸水等更高的性能，这种高性能化方向的发展和研究已成为国内外的一个重要课题。

聚酰胺工程塑料的增韧技术主要采用高分子合金化技术，即通过将两种或两种以上的聚合物混合，充分利用各自的优点，制造出综合性能更好的共混物。但是共混材料在一定程度上存在相分离，在制备和使用中也有其缺陷，而共聚合增韧作为聚酰胺的化学增韧方法之一，是通过改变聚酰胺的分子链及分子链之间的结构来改进聚酰胺的热性能、结晶性能和力学性能。

传统的尼龙66、尼龙610和尼龙612具有较高的结晶度，在低温干态下，虽保证了其机械强度，却表现为明显的脆性。通过在尼龙66、尼龙610和尼龙612中引入脂肪族长碳链结构，使尼龙66、尼龙610和尼龙612的重复单元的碳链长度增加，分子链的空间排布发生变化，从而极大的提高了尼龙66材料、尼龙610材料和尼龙612材料的韧性，也使得尼龙的耐水解性和热稳定性有所提高。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种韧性尼龙材料。

本发明的另一目的是通过将酰胺盐、脂肪族二酸单体与脂肪族二胺单体和/或脂环族二胺单体等进行共聚反应，从而提供一种韧性尼龙材料的制备方法。

本发明是利用共聚反应的原理，利用脂肪族二酸单体、脂肪族二胺单体和脂环族二胺单体结构上的特点，通过将毒害性很小，几乎不会对环境造成污染的脂肪族二酸与脂肪族二胺和/或脂环族二胺同酰胺盐等进行共聚反应，制备得到了一种韧性尼龙。通过调节加入的脂肪族二酸单体与脂肪族二胺单体和/或脂环族二胺单体的量，来调节韧性尼龙分子链的结构，从而改善所得韧性尼龙材料的力学性能，提高所得韧性尼龙的韧性。

本发明的韧性尼龙是由以下重量份的原料经混合熔融聚合后得到的，以酰胺盐的重量份为基准，其中：

所述的酰胺盐选自尼龙66盐、尼龙610盐及尼龙612盐中的一种或几种。

所述的脂肪族二酸选自己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、葵二酸、十一碳二酸和十二碳二酸中的一种或几种。

所述的脂肪族二胺选自己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺和葵二胺中的一种或几种。

所述的脂环族二胺选自4,4’-二氨基-二环己基甲烷、4,4’-二氨基-二环己基丙烷、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基-二环己基甲烷和异佛尔酮二胺中的一种或几种。

所述的分子链稳定剂选自苯甲酸和乙酸中的一种。

所述的催化剂选自次亚磷酸和N-乙酰基己内酰胺中的一种。

所述的分子量控制剂选自己二酸和十二碳二酸中的一种。

所述的溶剂选自去离子水、N-甲基吡咯烷酮和间甲酚中的一种。

本发明的韧性尼龙的制备方法包括以下步骤，以酰胺盐的重量份为基准：

（1）将100～400重量份的溶剂加入到反应釜中，打开搅拌器，在搅拌下，将100重量份的酰胺盐、5～30重量份的分子量控制剂、1～35重量份的脂肪族二酸，及1～35重量份的脂肪族二胺和/或脂环族二胺加入到溶剂中，搅拌混合均匀后，向反应釜中加入重量份为0.01～1的分子链稳定剂和重量份为0.02～0.5的催化剂，继续搅拌，直到以上所有原料混合均匀为止；