[发明专利]一种提高聚酰胺结晶温度的方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种提高聚酰胺结晶温度的方法。本发明提高聚酰胺结晶温度的方法包括以下步骤：成核剂按比例加入到聚酰胺水盐体系中进行聚合、挤出、冷却、干燥和切粒；或将成核剂、聚酰胺按比例加入双螺杆挤出机中进行熔融、挤出、冷却、干燥和切粒。本发明通过添加特殊成核剂来提高聚酰胺结晶温度以及结晶速度，能够缩短成型周期、提高生产效率、改善晶体结构、提高制品力学性能和光学性能、提高制品热变形温度、改善制品尺寸稳定性、减少制品后收缩。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种提高聚酰胺结晶温度的方法。

背景技术

聚酰胺PA1012树脂偏软、吸水率低，具有良好的耐低温性能和尺寸稳定性；耐油、耐化学品、电气性能好，属自熄材料；耐磨、强度较高、韧性好、附着力强，具有较好的耐低温性能，适用于电线、电缆、光缆、金属丝或绳索的表面涂覆。其改性材料主要用于汽车用刹车管、输油管、穿线管和空调用软管等管材，以及其他要求耐低温、高韧性的场合。而在某些领域应用，比如汽车引擎室温度比较高，输油管的材料对耐热就有较高的要求。

聚酰胺为结晶性塑料，由于结晶作用其制品的密度、拉伸强度、硬度、耐热性、抗溶性、气密性和耐化学腐蚀性等性能提高，而弹性、断裂伸长率、冲击强度、透明性则表现为下降。树脂制品各部分的性能有时因不均匀、不一致，会导致制品翘曲。

聚酰胺成型加工时，温度是结晶过程中最敏感的因素，过冷度愈大，成核速度愈快，结晶时间愈短，晶体越不完善，晶粒半径也越小，结晶度降低，球晶尺寸小，并使达到最大结晶度的温度下降，制品强度变差。过冷度愈小，链段运动能力越好，结出来的晶体则越完善，晶粒半径大，结晶度高。而大的球晶结构使制品拉伸强度提高，结晶度高冲击强度下降。

为了改善聚酰胺晶粒结构、提高结晶温度及结晶速率、缩短成型周期、增强机械性能，通常通过加入成核剂改善结晶，常用的PA成核剂可以分为无机成核剂和有机成核剂。无机成核剂是应用最早的成核剂，主要有黏土类包括高岭土、蒙脱土、黏土和滑石粉等；氧化物类包括纳米SiO₂、纳米ZrO₂、纳米TiO₂、Nd₂O₃、MgO、ZnO晶须等；无机盐包括纳米CaCO₃、CaF₂、MgSO₄晶须等，此类成核剂属于异相成核剂。有机成核剂主要包括酰胺、苯基次膦酸钠、聚碳酸酯、聚苯硫醚、碳纤维等。

常用成核剂虽然能改善PA的晶粒结构、提高结晶温度及结晶速率，有时仍存在结晶度偏低、部分结晶晶体不完善的缺陷，增强机械性能有限，透明性不佳，由于结晶为异相成核结晶，故存在结晶最快速度与晶核形成之间的矛盾，PA冲击强度下降等缺陷。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种提高聚酰胺结晶温度的方法。本发明通过添加特殊成核剂来提高聚酰胺结晶温度以及结晶速度，能够缩短成型周期、提高生产率、改善晶体结构、提高制品力学性能和光学性能、提高制品热变形温度、改善制品尺寸稳定性、减少制品后收缩。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种提高聚酰胺结晶温度的方法，包括以下步骤：

成核剂按比例加入到聚酰胺水盐体系中进行聚合、挤出、冷却、切粒和干燥；或将成核剂、聚酰胺按比例加入双螺杆挤出机中进行熔融、挤出、冷却、切粒和干燥。

成核剂可采用在聚合时添加，也可通过与聚酰胺树脂在双螺杆挤出机中熔融加入，两种方式均可，其中在聚合成盐时加入更优，在聚合时加入，成核剂更易混合均匀，同时节约成本、简化了后续操作流程，工艺更简单简捷。

进一步地，所述聚酰胺为PA1012。

进一步地，所述聚酰胺水盐体系是十二烷二酸与癸二胺成盐反应后的盐溶液体系。

进一步地，所述成核剂为BRUGGOLEN P22。