[发明专利]一种含受阻酚的新型硅烷偶联剂改性磷石膏的聚酰胺及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含受阻酚的新型硅烷偶联剂改性磷石膏的聚酰胺，其特征在于：向30‑40质量份的磷石膏中加入0.1‑1份的受阻酚结构的新型硅烷偶联剂，60℃‑80℃高速搅拌20‑30分钟，再加入向100质量份的聚酰胺，继续搅拌30分钟，在双螺杆挤出机上挤出，即得。

技术领域

本发明涉及一种改性聚酰胺及其制备方法，具体涉及一种含受阻酚的新型硅烷偶联剂改性磷石膏的聚酰胺及其制备方法。

背景技术

聚酰胺具有优异的耐磨、强韧、质坚、耐寒、耐热、无毒、耐腐蚀、易成型、易染色、自润滑等优点，但由于聚酰胺结构中所含有的酰胺基团(-NHCO-)属于生色基团，具有较强的极性，容易受到紫外线、水分、温度等环境因素的影响，产生自由基而发生老化，降低了聚酰胺使用安全和使用寿命。磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙。磷石膏属于工业废弃物，成本极低，使用磷石膏作为填料可以显著降低聚合物成本。

硅烷偶联剂是一种有机-无机杂化的双官能团化合物，由于这种独特的性质，它可以既可以与有机物质发生化学建合，又可以与无机物质发生相互作用，将有机物质与无机物质牢固的链接在一起，起到化学桥的作用。硅烷偶联剂用以改善无机物与有机物之间的界面作用，可以改善复合材料的抗压性、耐高温性、耐磨性等性能。在聚合物产业中，无机填料的使用可以降低成本，增加聚合物各项性能。常见无机填料磷石膏、玻璃纤维等直接与聚合物混合会存在分散不均匀，界面粘接不好和填料团聚现象。使用硅烷偶联剂对无机填料进行改性，可以改善填料的亲水性，使得填料与聚合物基体直接界面粘接更加紧密。

同时，加工过程中，聚酰胺的链分子可能发生氧化断裂，同样可能导致材料性能的劣化，随后使用过程中发生的氧化作用可能导致聚酰胺材料性能的继续降低，影响进一步使用。聚酰胺在加工、贮存、使用的过程中，其物理、化学性能和力学性能逐渐变差。聚酰胺对氧化降解尤为敏感，因此防止聚酰胺的加工过程、使用过程中的氧化，对许多材料如橡胶、塑料、纤维等制品来说是非常重要的。加入抗氧剂是改善聚酰胺性能最有效和最方便的方法。受阻酚类抗氧剂难挥发、不变色、无污染、低毒或者无毒，其中单酚类是目前产销量最大的高效抗氧剂，这类抗氧剂也存在容易水解、易挥发、易被抽出等缺点。

在使用磷石膏做填料制备聚酰胺过程中，需要加入抗氧剂，改善聚酰胺分子链在加工、使用过程中的氧化断裂现象。但是，在聚酰胺中加入无机填料时，抗氧剂、无机填料、聚合物基体组成了多相体系，抗氧剂及无机填料的分散问题较难解决，影响聚合物性能。但是加工过程中抗氧剂与无机填料很难混合均匀，而往往磷石膏周边的聚酰胺的氧化断裂最为严重，因此添加抗氧剂有时并不能较好的抑制填料周边的聚烯分子链断裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种含受阻酚的新型硅烷偶联剂改性磷石膏的聚酰胺及其制备方法，以解决现有技术存在的问题。

本发明的技术方案是：一种含受阻酚的新型硅烷偶联剂改性磷石膏的聚酰胺，其特征在于：向30-40质量份的磷石膏中加入0.1-1份的受阻酚结构的新型硅烷偶联剂，60℃-80℃高速搅拌20-30分钟，再加入向100质量份的聚酰胺，继续搅拌30分钟，在双螺杆挤出机上挤出，即得。

所述聚酰胺为尼龙6，尼龙66，尼龙1010。

所述的一种含受阻酚的新型硅烷偶联剂改性磷石膏的聚酰胺，其特征在于：所述的双螺杆挤出机温度：一区190℃，二区230℃，三区250℃，四区260℃，五区220℃，机头240℃。将挤出粒料于注塑机上注塑制得标准试样，注塑压力为一区55MPa、二区50MPa、三区45MPa、四区40MPa。

所述的一种含受阻酚的新型硅烷偶联剂改性磷石膏的聚酰胺，其特征在于：所述的含受阻酚的新型硅烷偶联剂结构式为：

，

其中，R¹为甲基、乙基或丙基，R²为甲基、乙基、丙基或环己基，n为1-4。