[发明专利]超支化聚酯在PA6中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种超支化聚酯，具体涉及一种超支化聚酯在PA6中的应用。

背景技术

PA6具有良好的耐化学，机械和耐热性能，是公认的性价比最佳的工程塑料。它被广泛地应用在电子，消费产品和工程部件上。但高的吸水率，是由于PA6分子内的酰胺基团的极性造成的，这会引起尺寸稳定性较差，产品的模量和屈服应力的降低，并在低温下有较低的刚性等等，因此限制了PA6可能应用领域。此外，PA6的熔融加工过程中，热降解在超过260℃温度中发生，这将影响产品的性能。该PA6的改性已经通过共混，共聚，填充填料或增强纤维等进行，生产一个更强大和更严格的材料。特别是在过去几十年PA6纳米复合材料已经广泛被利用。

PA6的熔融加工过程中，热降解在超过260℃温度中发生，这将影响产品的性能。加工能耗较高，添加玻纤的PA6的流动性较差，分散不是很均匀，其他种类型的加工助剂降低其力学性能，并且其他的加工助剂分解温度较低，一般抵挡不住PA6如此高的温度。现有技术中，大多采用添加无机填料的方法来改善PA6性能，但是多种无机填料的添加，降低了熔体流动速率，不利于成型及纤维复合材料的浸润。

超支化聚合物(HBP)具有类树型的结构(树状结构)，类似于树枝状聚合物，在物理性能上具备着树枝状聚合物相同的优点，另外，其合成和纯化的成本相对于树枝状聚合物低。超支化聚合物具有良好的溶解性，较低的熔体粘度，并且相对于线性聚合物表面官能团密度极高。这些因素使HBP在共混物应用中更具吸引力，它的结构特点使它在提高共混物的物性上具有很大的潜力，如加工性、结晶行为、机械性能等。如何将超支化聚合物应用到PA6中，解决PA6加工温度高，加入玻纤的PA6的流动性差、分散不均匀，是目前面临的最主要的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种超支化聚酯在PA6中的应用，解决PA6加工温度和电机电流较高，熔体黏度相对较大，较低温度难于加工塑化成型，较高温度下容易热降解，表面硬度较高，光亮度不足，玻纤分散不均匀的情况。

本发明所述的超支化聚酯在PA6中的应用，将端羟基超支化聚酯与纯PA6混合均匀，挤出造粒，得改性PA6产品。

所述的超支化聚酯在PA6中的应用，包括以下步骤：

(1)将端羟基超支化聚酯进行干燥；

(2)将纯PA6进行干燥；

(3)将步骤(1)得到的端羟基超支化聚酯与步骤(2)得到的纯PA6混合均匀；

(4)将步骤(3)得到的混匀后的端羟基超支化聚酯和纯PA6采用双螺杆挤出机造粒，干燥，得改性PA6产品。

优选为以下步骤：

(1)将端羟基超支化聚酯室温真空烘箱干燥5小时，放于干燥密封空间保存；

(2)将纯PA6放于110℃鼓风烘箱温中干燥6小时，放于干燥密封空间冷却到室温；

(3)PA6和端羟基超支化聚酯放于高速混合机中混合3min，然后导入密封干燥的下料斗中备用；

(4)将双螺杆挤出机10个控温区加热到215℃，预热1小时后，下料挤出造粒；

(5)然后将造出粒子放于110℃鼓风烘箱温中干燥6小时。

其中，

端羟基超支化聚酯为端羟基脂肪族超支化聚酯。

端羟基超支化聚酯为Boltorn系列产品或Hybrane系列产品中的一种。优选为Bolton系列产品。端羟基超支化聚酯更优选为Boltorn H20，其热分解温度在290℃以上。端羟基超支化聚酯的用量为纯PA6质量的0.5％-10％。

端羟基超支化聚酯的用量优选为纯PA6质量的0.5％-5％。

步骤(4)中，双螺杆挤出机存在10个控温区，每个控温区的加工温度均为215-230℃。每个控温区的加工温度优选为230℃。

步骤(4)中采用双螺杆挤出机造粒时，还加入长玻纤，长玻纤的加入量为纯PA6质量的10-50％；长玻纤在双螺杆挤出机的第四控温区加入。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)PA6和端羟基超支化聚酯的熔融共混物通过双螺杆挤出机来制备。端羟基超支化聚酯添加到PA6基质中可以降低PA6的有效的熔体粘度，即降低加工温度和热降解，较低的加工温度即能够实现较高的熔融流动性。所得到的改性PA6的屈服强度，拉伸模量，缺口悬臂梁式冲击强度和弯曲强度的同时提高。