[发明专利]一种生物基尼龙材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生物基尼龙材料及其制备方法，属于高分子材料合成技术领域。本发明的生物基尼龙材料包括以下重量份组分：生物基尼龙49～90份，增粘剂10～30份，增塑剂1～20份，抗氧剂0.2～0.4份，润滑剂0.2～0.4。本发明通过生物基尼龙、增粘剂复配来提高生物基尼龙的熔体强度，使生物基尼龙应用于挤出领域，减少现有技术对高粘尼龙的需求；采用增塑剂来提高生物基尼龙材料的韧性，并增加生物基尼龙材料各组分的相容性，改善管材外观和减少湿热老化析出。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种生物基尼龙材料及其制备方法。

背景技术

生物基尼龙是指利用可再生的生物质为原料，通过生物、化学和物理等手段制造的用于合成聚酰胺的单体，再通过聚合反应合成的高分子材料，具有绿色、环境友好、原料可再生等特性。生物基材料具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性，在碳中和的发展战略下具有革命性的意义。挤出成型又称为挤塑成型，是一种高效、连续、低成本、适应面宽的成型加工方法，是工业常用的塑料制品生产工艺之一。挤出成型要求材料有较高的熔体强度，可保证材料连续成型壁厚均匀、外观光亮等。

中国专利CN 107325552A利用高粘度长碳链尼龙作为基体树脂，增塑剂、抗冲改性剂和成核剂混合挤出得到尼龙管材，获得较好的机械性能和阻止尼龙树脂体系中小分子的运动，从而使得尼龙管材稳定性提高，使用寿命增加，让其满足玻纤增强尼龙材料挤出成型的需求。

生物基尼龙材料本身粘度多为2.0～2.8，直接应用于挤出工艺存在熔体强度低，从而导致无法挤出生产、壁厚不均影响外观，且增塑剂与生物基尼龙材料的相容性差导致的析出等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种熔体强度高、韧性好的生物基尼龙材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种生物基尼龙材料，其包括以下重量份组分：生物基尼龙49～90份，增粘剂10～30份，增塑剂1～20份，抗氧剂0.2～0.4份，润滑剂0.2～0.4。

生物基尼龙材料本身粘度多为2.0～2.8，直接应用于挤出工艺存在熔体强度低、无法挤出、生产壁厚不均等缺点。本发明采用生物基尼龙、增粘剂复配来提高生物基尼龙的熔体强度，并采用增塑剂来提高生物基尼龙的韧性并增加增粘剂在生物基尼龙中的分散。该生物基尼龙材料采用生物基原料，满足碳中和的要求，增塑剂与尼龙相容性好，可满足耐析出要求。

作为本发明所述生物基尼龙材料的优选实施方式，所述生物基尼龙材料包括以下重量份组分：生物基尼龙65～80份，增粘剂15～25份，增塑剂8～15份，抗氧剂0.2～0.4份，润滑剂0.2～0.4。研究表明，当生物基尼龙材料中的各组分优选上述含量范围时，本发明的生物基尼龙材料的熔体强度和柔韧度更好。

作为本发明所述生物基尼龙材料的优选实施方式，所述生物基尼龙为生物基PA56、生物基PA610、生物基PA10T中的至少一种。

作为本发明所述生物基尼龙材料的优选实施方式，所述增粘剂为马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、丙烯酸接枝乙烯辛烯共聚物中的至少一种。

作为本发明所述生物基尼龙材料的优选实施方式，所述增粘剂为马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物；所述马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物的马来酸酐的接枝率为0.4～1％；所述马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物根据ISO1133-2-2011标准，在190℃，2.16kg负荷下，熔体质量流动速率为0.8～3g/10min。研究表明，当选择马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物作为增粘剂时，本发明的生物基尼龙材料的熔体强度最佳。上述马来酸酐接枝率通过酸碱滴定法测定，测试标准为ISO1133-2011。