[发明专利]一种聚酚氧/尼龙共混塑料合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚酚氧/尼龙共混塑料合金材料及其制备方法，特指以具有尼龙12与尼龙10T嵌段结构的共混改性尼龙为增韧剂，以异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)为增容剂，采用熔融反应共混技术将聚酚氧树脂与共混改性尼龙以及TGIC在双螺杆挤出机中进行熔融反应共混。通过TGIC在聚酚氧与尼龙相界面间引发的化学反应促进共混分散、提高相界面的结合力，形成具有宏观均匀、微观相分离且相界面牢固结合的共混形貌，使共混改性尼龙对聚酚氧树脂起到极好的增韧改性作用。制备的聚酚氧/尼龙共混塑料合金材料具有突出的刚性和韧性，也具有优良的耐溶剂性能和耐热性能。该合金材料的制备方法操作简单，生产成本低，制得的合金材料性能优良。

技术领域

本发明属于高分子材料反应加工领域，尤其涉及一种聚酚氧/尼龙共混塑料合金及其制备方法。

背景技术

聚酚氧是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性环境下发生缩聚反应制备出的一种具有线型大分子链结构的非晶聚合物，其结构单元上带有苯环、亚丙基和仲羟基，因此具有突出的刚性和硬度，较好的抗蠕变性和较低的制品成型收缩率，优良的电性能以及较宽的成型加工温度范围，可用于制造电子计算机零部件、电工仪表零部件、输气及输油管道、建筑装饰材料、各种生活用具和硬包装材料等；但是聚酚氧树脂较脆，冲击韧性差，耐溶剂性能不佳，热变形温度也偏低，使其应用范围受到一定限制。

聚合物共混改性是改善和提升聚合物性能的有效手段。对于聚合物共混改性体系，共混组份之间的相容性是决定其共混形态、结构和性能的重要因素，也是共混体系获得良好物理机械性能的重要前提。对于“共混相容性”有两种不同角度的理解：从热力学的角度，共混相容性是指聚合物共混组份之间以分子尺度相互溶解形成均相共混体系的能力，该共混相容性称为“热力学相容性”；从材料相态结构的角度，共混相容性是指聚合物组分共混后形成宏观均匀而微观相分离共混形态的能力，该共混相容性称为“力学相容性”。对于热力学相容共混体系，由于共混后形成了均相共混体系，共混物的性能通常为共混组分性能的简单叠加；对于力学相容共混体系，共混后形成的是宏观均匀微观相分离且相界面紧密结合的非均相共混体系，通过对共混形态的调控，可以使共混物的性能得到显著提升。但是，由于不同种类聚合物在分子链组成和结构上的差异，任意两种聚合物之间通常不具有热力学相容性，也缺乏力学相容性。为了提高共混组份之间的相容性，在共混体系中添加特定结构的增容剂或者采用特定的增容技术，在聚合物共混改性实践中是一种行之有效的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：通过反应共混技术对聚酚氧树脂进行共混改性，制备一种聚酚氧共混塑料合金，使该共混塑料合金既能保持聚酚氧树脂的高刚性、高硬度和优良的抗蠕变性能，又可获得较好的韧性和耐溶剂性能。

尼龙12(PA12)是一种半结晶热塑性工程塑料，除了具有聚酰胺树脂固有的高机械强度、耐油性和耐磨性外，还具有极好的低温韧性。尼龙10T(PA10T)则是一种半芳香族尼龙，熔点高达300℃，具有非常好的耐热性、耐溶剂性和低吸湿性。将尼龙12与尼龙10T在双螺杆挤出机中进行熔融共混，通过链交换反应后形成具有部分嵌段结构的共混改性尼龙(PA12-b-PA10T)，该尼龙兼有尼龙12和尼龙10T的特点：优异的机械强度、低温韧性和尺寸稳定性，并且耐溶剂、耐高温。将PA12-b-PA10T作为增韧改性组份与聚酚氧树脂进行共混，可以大幅度改善聚酚氧树脂的韧性、耐溶剂性和耐热性。

然而，由于聚酚氧树脂与尼龙在链结构和结晶性能上的差异，二者既不具有热力学相容性，也缺乏力学相容性，如果直接将聚酚氧与PA12-b-PA10T进行简单共混，共混物的分散程度以及相界面结合力都会比较差，导致共混物性能下降，不具有实际应用价值。异氰脲酸三缩水甘油酯是带有3个环氧基团的有机化合物，其3个环氧基团的化学性质非常活泼。如果在聚酚氧与PA12-b-PA10T熔融共混过程中加入异氰脲酸三缩水甘油酯，其带有的环氧基团既可以与聚酚氧分子链上的仲羟基发生化学反应，也可以与尼龙分子链上的胺基和亚胺基发生化学反应，从而在聚酚氧组份与尼龙组份的相界面上形成大量化学结合，起到改善聚酚氧与尼龙之间的力学相容性，促进共混分散，提高相界面结合力的作用。