再生abs塑料原位增韧mc尼龙6复合材料的阴离子原位制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采用阴离子聚合法原位制备再生ABS塑料增韧MC尼龙6复合材料的方法，属于材料科学技术领域。
【背景技术】
[0002]铸型尼龙6(MC尼龙6)是尼龙材料中的一种，在第二次世界大战期间由美国的杜邦公司(Dupont)和德国的1.G公司共同研制成功。与其他尼龙相比具有聚合温度低、工艺简单、结晶度高、分子量大、力学性能高于普通尼龙、耐磨耗、自润滑、减震消音、耐油脂等优点，在工业中大量的代替钢、铜、铝等金属制作轴承、轴套、轴瓦、齿轮、蜗轮、织机梭子、螺旋桨和各种密封圈等零部件。随着MC尼龙应用范围的进一步扩展，对其性能提出了越来越高的要求。ABS塑料是五大合成塑料之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS塑料是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。在ABS塑料的生产过程中，避免不了边角料等无法使用的产品而造成浪费。同时作为ABS塑料的最终产品，如电脑壳，电视机壳，仪表壳，车面板，装饰材料等产品，最终会被人们所丢弃而不能二次利用，造成资源的浪费。因此我们找到一种能够有效二次利用ABS塑料产品的方法。利用ABS塑料增韧MC尼龙6是一种有效的提高其力学性能的方法，但是ABS塑料一般需要表面处理，才能使塑料与基体之间的结合牢固，从而提高复合材料的力学性能。因此，在ABS塑料增韧体系中，如何方便地、有效地改善塑料与基体之间的结合是ABS塑料增韧复合材料的关键。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种再生ABS塑料原位增韧MC尼龙6复合材料的阴离子原位制备方法，通过该方法所制备的复合材料，ABS塑料与MC尼龙6之间的结合是在聚合过程中原位形成的，具有不需要表面处理的特点。所制备的复合不仅具有MC尼龙6的优良性能，而且具有比MC尼龙6更优秀的机械性能，特别是位伸强度、拉伸弹性模量、缺□冲击强度有大幅度的提高。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]再生ABS塑料原位增韧MC尼龙6复合材料的阴离原位聚合方法，通过下列步骤实现:
[0006]第一步，将己内酰胺单体在反应容器中加热至100_120°C，使己内酰胺熔融，真空脱水，真空度为10—LliT3Pa;
[0007]第二步，将反应容器加热至150_170°C，加入催化剂，继续抽真空，其中催化剂与己内酰胺单体的重量比为0.1-2: 100，真空度为10—IlCT3Pa;
[0008]第三步，将反应容器加热至160_180°C，按照再生ABS塑料与己内酰胺单体的重量比为0-10:100的比例加入再生ABS塑料，磁力搅拌，使再生ABS塑料在己内酰胺中分散均匀，制得均匀分散的再生ABS塑料/己内酰胺熔体；
[0009]第四步，按照活化剂与己内酰胺单体的重量比为0-1.0:100的比例加入活化剂，迅速混合均匀后浇铸到预热至160-180°C的模具中，保温30-60min后冷却，即得再生ABS塑料原位增韧MC尼龙6复合材料。
[0010]上述再生ABS塑料采用工厂边角料或ABS塑料的废弃料。
[0011]上述催化剂采用金属钠、金属钾、金属镁、金属锂、氢氧化钠、碳酸钠、氢化钠和各类有机金属化合物中的一种。
[0012]上述活化剂采用各种异氰酸酯、乙酰基己内酰胺、碳酸酯和羧酸酯中的一种。
[0013]采用ABS塑料增韧MC尼龙是提高其强度的有效方法，本发明利用再生ABS塑料的腈基在己内酰胺的碱性环境中发生了一定的碱解反应，原位生成了诸如酰胺，脒等与聚酰胺中的链段相同或相似的基团，与基体MC尼龙6有良好的相容性，最终使得ABS塑料与基体尼龙之间的结合牢固。利用纤维本身的强度以及与基体之间良好的界面结合，提高了MC尼龙的力学性能，有望扩展MC尼龙6的应用范围，且ABS塑料与MC尼龙6之间的结合是在聚合过程中原位形成的，具有不需要表面处理的特点。通过本法制备的复合材料的拉伸强度为65-85Mp，弹性模量为380-620Mpa，断裂伸长率150%-200%，缺口冲击强度为25_35KJ/m2。
【具体实施方式】
[0014]下面实施例是对本发明的进一步说明，而非限制本发明范围。
[0015]本发明再生ABS塑料原位增韧MC尼龙6复合材料的阴离原位聚合方法，通过下列步骤实现:
[0016]第一步，将己内酰胺单体在反应容器中加热至100_120°C，使己内酰胺熔融，真空脱水，真空度为10—LlO-3Pa;
[0017]第二步，将反应容器加热至150_170°C，加入催化剂，继续抽真空，其中催化剂与己内酰胺单体的重量比为0.1-2: 100，真空度为10—IlCT3Pa;
[0018]第三步，将反应容器加热至160_180°C，按照再生ABS塑料与己内酰胺单体的重量比为0-10:100的比例加入再生ABS塑料，磁力搅拌，使再生ABS塑料在己内酰胺中分散均匀，制得均匀分散的再生ABS塑料/己内酰胺熔体；
[0019]第四步，按照活化剂与己内酰胺单体的重量比为0-1.0:100的比例加入活化剂，迅速混合均匀后浇铸到预热至160-180°C的模具中，保温30-60min后冷却，即得再生ABS塑料原位增韧MC尼龙6复合材料。
[0020]其中，再生ABS塑料可采用各种工厂边角料以及各种ABS塑料的废弃料中的一种或多种。ABS塑料的废弃料可采用废弃的电脑壳、电视机壳、仪表壳、车面板、装饰材料等。
[0021]其中，催化剂采用金属钠、金属钾、金属镁、金属锂、氢氧化钠、碳酸钠、氢化钠和各类有机金属化合物中的一种。
[0022]其中，活化剂采用各种异氰酸酯、乙酰基己内酰胺、碳酸酯和羧酸酯中的一种。
[0023]实施例1:
[0024]本发明再生ABS塑料原位增韧MC尼龙6复合材料的阴离子原位制备方法，通过下列步骤实现:
[0025]第一步，将100重量份的己内酰胺单体置于反应容器中加热至110°C，使己内酰胺单体熔融得到己内酰胺熔体，真空脱水30min，真空为10—llO—3Pa。
[0026]第二步，打开反应容器的阀门，解除真空，将反应容器加热至160°C，往反应容器加入0.4重量份的氢氧化钠，真空脱水30min，真空为10—Mo—3Pa。
[0027]第三步，打开反应容器的阀门，解除真空，将反应容器加热至160°C，往反应容器加入I重量份的再生ABS塑料，磁力搅拌30分钟，使再生ABS塑料在