[发明专利]一种PS/PA6复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型PS/PA6复合材料及其制备方法,其组分的重量百分比为:己内酰胺88‑91％,苯乙烯8‑11％,改性活化剂0.2‑1％,自由基聚合引发剂07‑0.1％,阴离子聚合引发剂0.15‑0.2％,阴离子聚合活化剂0.5‑0.7％；以己内酰胺、苯乙烯为单体，加入改性活化剂和自由基引发剂60‑75℃反应24小时后，升高温度至130‑150℃减压蒸馏1小时除去混合液中残留的小分子和水。加入一定量的阴离子聚合引发剂，减压蒸馏反应20分钟，最后加入阴离子聚合活化剂，迅速混合倒入模具，在170℃反应一个小时得到尼龙6复合材料。该复合材料具有低吸水性、高冲击韧性等优点，且工艺简单，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种新型PS/PA6(聚苯乙烯/尼龙6)复合材料及其制备方法,尤其涉及一种具有低吸水率高冲击韧性的PS/PA6复合材料及制备方法,属于高分子材料技术领域。

背景技术

PA6具有优良的机械强度、耐磨性、自润滑性和耐腐蚀性等，但是存在吸湿性强、尺寸稳定性和热稳定性较差等缺点。特别是吸水性较高而影响制品的尺寸稳定性和电性能，不能满足高湿度和高压条件下的绝缘要求和耐水性，大大限制了其应用领域。

PS的突出特性是电绝缘性、疏水性、价格便宜，此外还具有良好的耐光性、较好的刚性和一定的机械强度，主要缺点是比较脆、冲击强度低等。PA6与PS有较好的互补性。但是，PA6是极性高分子，PS是非极性的，两者若直接共混会因为相容性较差而达不到预期的效果。已有研究成果表明，在众多的刚性链/柔性链的聚合物组合中，PS/PA6的相容性最差。目前，对于PS/PA6合金，最常见的改善相容性的方法是在熔融共混的过程中加入相容剂，例如常用的相容剂PS-g-PA6，PS-b-PEO，PS-co-GMA等，但是对于PS/PA6的熔融共混，所需的加工温度较高，能耗高,且粘度很大，流动性差，不利于加工。

发明内容

针对现有的缺陷，本发明通过加入改性活化剂，在己内酰胺溶液中与苯乙烯进行自由基共聚反应，生成含活性基团的PS，之后加入再继续进行PA6的阴离子聚合，提高了PS/PA6的相容性。与传统的在PA6、PS共混时添加大分子相容剂相比，本发明制备的PS/PA6复合材料相容性、分散性(达到纳米级别)更优异，且在制备过程中可以通过调整自由基聚合引发剂的量来控制PS的分子量。本发明步骤简单，是一种高效新颖且可大批量生产的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种新型PS/PA6复合材料，其特征在于，以己内酰胺、苯乙烯，改性活化剂、自由基聚合引发剂、阴离子聚合引发剂、阴离子聚合活化剂为原料。其组分的重量百分比如下：

其总量满足100％。

所述的改性活化剂为2-甲基-2-丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯，

所述的自由基聚合引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰中的一种或两种，所述的阴离子聚合引发剂为氢氧化钠，

所述的阴离子聚合活化剂为甲苯-2,4-二异氰酸酯。

本发明的另一目的是为了提供一种新型PS/PA6复合材料的制备方法。

一种新型PS/PA6复合材料的制备方法,其特征在于,所述的方法包括如下步骤：

(1)在烧瓶A中加入己内酰胺单体，130-150℃熔融，减压蒸馏30分钟后，温度降至60-75℃并通氮气保护；

(2)在步骤(1)中得到的熔融己内酰胺中按比例加入苯乙烯、改性活化剂和自由基聚合引发剂，在氮气保护下反应24小时得到淡黄色粘稠的混合液；

(3)将步骤(2)得到的混合液升温至130-150℃，减压蒸馏1小时除去残留的小分子和微量的水；