專利名稱：一種增韌mc尼龍共混材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種增韌MC尼龍共混材料及其制備方法，屬于聚合物合成及加工領 域。
背景技術：
單體澆鑄尼龍(簡稱MC尼龍)是應用己內酰胺陰離子聚合新技術發展起來的新 型工程塑料，其分子量高，結晶度高，密度大，因而機械強度、剛度、耐磨性能比一般尼龍大， 耐化學性能好，吸水性小，尺寸穩定性好，并可采用在熱模具中將聚合及成型合而為一的本 體聚合方式，特別適于大型尼龍成型制品，在許多領域中正逐步替代銅、鋁、鋼鐵等金屬材 料，廣泛用于機械、石油化工、紡織、交通、建筑、冶金等行業。但未經改性的MC尼龍在實際 應用中存在著強度模量較低，低溫韌性較差等缺點，限制了 MC尼龍制品的廣泛應用。人們已開展大量工作對MC尼龍進行增韌改性研究。中國專利CN200610040172. 7， 公開了一種熱塑性聚氨酯(TPU)/尼龍6復合材料的原位縮聚的制備方法，所制備的復合材 料沖擊韌性得到了較大改善。王新華等，工程塑料應用，1996，24(3)，描述了在己內酰胺的 陰離子催化聚合反應中添加5-30%的六甲基磷酰三胺(HPT)，可使MC尼龍的沖擊強度成倍 地提高。楊柳青等，高分子通報，2005，(2)，81-87，提出了分子篩增強增韌1 尼龍一系列的 模型及機理，但其增韌程度有限。王玫瑰等，工程塑料應用，2004，32 (9)，描述了采用環氧樹 脂改性MC尼龍，其缺口沖擊強度高達30. 68kJ/m2。高建國等，中國塑料，2000,14 (10)，對丙 二醇和四氫吠喃共聚醚改性MC尼龍進行了研究，發現當聚醚的分子質量較高時，尼龍的強 度增加而韌性降低。以上改性方法中，通常在形成抗沖擊強度和低溫韌性優良的MC尼龍共 混物時，伴隨著力學強度和剛性的降低和損失。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種增韌MC尼龍共混材料及其制備 方法，其特點是選用具有較高強韌性的高分子量聚氧化乙烯(PE0)增韌增強MC尼龍，獲得 剛韌平衡、綜合性能優異的MC尼龍共混材料。本發明的目的由以下技術措施實現，其中所述原料分數除特殊說明外，均為重量 份數。增韌MC尼龍共混材料的起始原料配方組分為己內酰胺100份聚氧化乙烯1 20份氫氧化鈉(NaOH)0. 01 1份多異氰酸酯0.01 1份其中，聚氧化乙烯分子量為5000-50萬。多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)、二 苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、三 苯甲烷三異氰酸酯(TTI)中的任一一種。
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增韌MC尼龍共混材料的制備方法及性能將100份己內酰胺在110°C使之完全融化，升溫至130°C，減壓蒸餾除去水分；然后 將0. 01-1份NaOH加入反應釜內，再次進行真空蒸餾除水，升溫至135-140°c，加入聚氧化乙 烯1-20份，繼續真空除水，然后卸除真空，并迅速加入0. 01-1份多異氰酸酯，攪拌均勻，迅 速注入已預熱至160-170°C的模具中，聚合反應20-40分鐘，自然冷卻后脫模，于165°C進行 熱處理。將3份聚氧化乙烯與MC尼龍復合制備的MC尼龍共混材料，其斷裂伸長率相對于 原MC尼龍提高160%，沖擊強度提高15. 4%，同時保持了較高的拉伸強度。本發明具有如下優點聚氧化乙烯(PEO)是一種高結晶的熱塑性聚合物，低分子量的聚氧化乙烯具有良 好的柔軟性，可用作性能優良的增塑劑，高分子量或超高分子量的聚氧化乙烯具有高強度、 高韌性，是聚合物很好的增韌材料。在分子結構上，聚氧化乙烯分子上的氧原子可與尼龍分 子胺基上氫形成氫鍵作用，使二者具有較好的相容性，獲得較好的分散性。本發明利用此結 構上的特點及聚氧化乙烯較高的強韌性達到增韌MC尼龍的目的；同時，根據應用需求，通 過改變聚氧化乙烯分子量，可調整MC尼龍共混材料的強韌性。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是本實施例只用于 對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員 可以根據上述本發明的內容對本發明作出一些非本質的改進和調整。實施例1將IOOg己內酰胺在110°C使之完全融化，升溫至130°C，減壓蒸餾除去水分；然后 將0. ISgNaOH加入反應釜內，再次進行真空蒸餾除水，升溫至140°C，加入聚氧化乙烯(分子 量5萬)IOg,繼續真空除水，然后卸除真空，并迅速加入0. 6g甲苯二異氰酸酯，攪拌均勻，迅 速注入已預熱至165°C的模具中，聚合反應30分鐘，自然冷卻后脫模，于160°C進行熱處理。實施例2將IOOg己內酰胺在110°C使之完全融化，升溫至130°C，減壓蒸餾除去水分；然后 將0. 5gNa0H加入反應釜內，再次進行真空蒸餾除水，升溫至135°C，加入聚氧化乙烯(分子 量20萬)5g，繼續真空除水，然后卸除真空，并迅速加入1. Ig 二苯基甲烷二異氰酸酯，攪拌 均勻，迅速注入已預熱至160°C的模具中，聚合反應40分鐘，自然冷卻后脫模，于165°C進行 熱處理。
權利要求
一種增韌MC尼龍共混材料，其特征在于該共混材料的起始原料配方組分按重量計為己內酰胺 100份聚氧化乙烯 1～20份氫氧化鈉(NaOH) 0.01～1份多異氰酸酯 0.01～1份。
2.如權利要求1所述增韌MC尼龍共混材料，其特征在于增韌材料為聚氧化乙烯，其分 子量為5000-50萬。
3.如權利要求1所述增韌MC尼龍共混材料，其特征在于多異氰酸酯為甲苯二異氰酸 酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯 (IPDI)、三苯甲烷三異氰酸酯(TTI)中的任一一種。
4.如權利要求1 3之一所述增韌MC尼龍共混材料的制備方法，其特征在于該方法包 括以下步驟將100份己內酰胺在110°C使之完全融化，升溫至130°C，減壓蒸餾除去水分；然后將 0. 01-1份NaOH加入反應釜內，再次進行真空蒸餾除水，升溫至135-140°c，加入聚氧化乙 烯1-20份，繼續真空除水，卸除真空，并迅速加入0. 01-1份多異氰酸酯，攪拌均勻，迅速注 入已預熱至160-170°C的模具中，聚合反應20-40分鐘，自然冷卻后脫模，于165°C進行熱處理。
全文摘要
本發明公開一種增韌MC尼龍共混材料及其制備方法，其特點是將100份己內酰胺在110℃使之完全融化，升溫至130℃，減壓蒸餾除去水分；然后將0.01-1份NaOH加入反應釜內，再次進行真空蒸餾除水，升溫至135-140℃，加入聚氧化乙烯1-20份，繼續真空除水，卸除真空，并迅速加入0.01-1份多異氰酸酯，攪拌均勻，迅速注入已預熱至160-170℃的模具中，聚合反應20-40分鐘，自然冷卻后脫模，于165℃進行熱處理。
文檔編號C08G69/16GK101831169SQ20101016349
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月6日 優先權日2010年5月6日
發明者丁晶晶, 葉林, 趙明久, 趙曉文 申請人:趙明久;四川大學