[发明专利]一种新型改性PA66材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种新型改性PA66材料及其制备方法。

背景技术

尼龙（PA）是五大工程塑料中产量最大、品种最多、应用领域最广的一种高分子材料。聚己二酰己二胺（PA66）具有优良的机械性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性、重量轻和环保无毒等优点，广泛地被应用于化工、汽车、建筑、机械、科研等多种行业。但PA66存在着自身的缺点，如低温时冲击强度不高、韧性差、成型收缩率大、成本高、吸水率大等，因此，未经改性的PA66用于机械、电子等领域时需对其延展性、缺口冲击强度和低温韧性等进行改性。

传统的改性方法主要是采用聚烯烃（PE、PP、EPDM、POE等）进行马来酸酐接枝，然后与PA66进行共混挤出，改性后的聚烯烃与PA66相容性提高，性能得到了明显的改善。但是该改性方法工艺复杂、成本高、流程长，有化学污染，而且难免有未反应接枝的单体或单体均聚物残留在改性材料中，影响其性能。

中国专利：专利公开号为CN101514245A，公开日为2009年8月26日的发明专利公开了一种耐磨擦、增韧PA66纳米复合材料的制备方法，该方法首先对线性低密度聚乙烯（LLDPE）进行紫外辐照，然后将所有原料按所需比例在高速混料机中进行预混，再用螺杆挤出机进行熔融共混和挤出造粒，最后将得到的料粒干燥后注塑成型，得到LLDPE/Si₃N₄/PA66纳米复合材料。虽然该发明提高了PA66材料的冲击强度和韧性，避免了传统改性方法中未反应接枝的单体或单体均聚物对材料性能的影响，且不会产生化学污染，但仍有以下缺陷：

1、该发明制得的PA66纳米复合材料无法实现在提高其冲击强度和韧性的同时解决其吸水率较高、成型收缩率较高和低温易脆化的问题；

2、该发明采用了紫外辐照法，由于紫外线的穿透能力较弱，因此在辐照过程中要求被辐照材料的厚度较薄，当被辐照材料的厚度较厚时，紫外线就不能完全穿透被辐照材料，从而只能实现部分改性，影响制得的材料的性能。

发明内容

针对以上技术存在的吸水率较高、成型收缩率较高、低温易脆化、被辐照材料较厚时只能实现部分改性的问题，本发明提供了一种吸水率较低、成型收缩率较低、低温不易脆化、被辐照材料较厚时也能实现全部改性的新型改性PA66材料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：一种新型改性PA66材料，该新型改性PA66材料的原料组成及其重量份比为PA66 50～80，纳米碳酸钙20～30，液体石蜡油0.2～0.3，钛酸酯偶联剂TC-114 0.2～0.3，增韧剂20～30，交联敏化剂1～2，交联助剂0.5～1，主抗氧剂0.5～0.8，辅抗氧剂0.3～0.5，润滑剂1～2；

所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺中采用的原料包括纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺得到的产品为活性纳米碳酸钙，所述混合物料颗粒的制备工艺中以PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、交联助剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂为原料，所述混合物料颗粒的制备工艺得到的产品为混合物料颗粒，所述混合物料颗粒经干燥工艺和注塑工艺后得到注塑配件，所述辐照改性工艺为将所述注塑配件进行辐照以形成改性PA66材料。

所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE，所述交联敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA，所述交联助剂为CuI₂，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅抗氧剂为抗氧剂168，所述润滑剂为聚乙烯蜡。 

所述新型改性PA66材料的制备方法依次包括活性纳米碳酸钙的制备工艺、混合物料颗粒的制备工艺、干燥工艺、注塑工艺和辐照改性工艺，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺中采用的原料包括纳米碳酸钙、液体石蜡油和钛酸酯偶联剂TC-114，所述活性纳米碳酸钙的制备工艺得到的产品为活性纳米碳酸钙，所述混合物料颗粒的制备工艺中以PA66、活性纳米碳酸钙、增韧剂、交联敏化剂、交联助剂、主抗氧剂、辅抗氧剂和润滑剂为原料，所述混合物料颗粒的制备工艺得到的产品为混合物料颗粒，所述混合物料颗粒经干燥工艺和注塑工艺后得到注塑配件，所述辐照改性工艺为将所述注塑配件通过电子加速器进行辐照以形成改性PA66材料。

所述辐照改性工艺中的辐照剂量为5～8兆拉德。 

所述辐照改性工艺中的辐照剂量为7兆拉德。