一种尼龙增韧剂、制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种增初尼龙的制备方法，具体设及一种结合低溫等离子体制备尼龙 增初剂及增初尼龙的制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 尼龙是一种用途最广、种类最多的工程塑料，该材料具有良好的力学性能、耐热 性、耐磨损性、耐化学溶剂性、自润滑性和一定的阻燃性，同时该材料加工性能优良，可一体 化成型复杂的结构部件，被广泛用于汽车、电子电器、机械、轨道交通、体育器械等领域。但 是吸水性强、低溫冲击性能差的缺点限制了尼龙材料的应用范围。
[0003] 将聚締控或者聚締控弹性体与尼龙混合，可W显著改善该材料吸水性强、低溫冲 击性能差的缺点。由于聚締控类材料的非极性，很难与极性的尼龙材料混合均匀，采用极性 化合物对聚締控进行接枝改性，然后通过反应挤出工艺、原位增容的方法将聚締控均匀分 散到尼龙材料中，成为制备增初尼龙最常用的方法。均匀分散的聚締控或者聚締控弹性体 可W有效吸收基体材料受到的冲击能量，分散的聚締控粒子还可W有效阻止裂纹的产生， 因此显著提高了尼龙材料在低溫下的冲击强度，非极性聚締控的加入也可W明显降低材料 的吸水性。
[0004] -种衣康酸接枝乙締 -a-辛締共聚物及其制备方法(CN 101781389A)公开了一种 衣康酸接枝乙締-a-辛締共聚物及其制备方法，将乙締-a-辛締共聚物、过氧化物引发剂、衣 康酸极性单体在高速混合机内混合均匀，然后在挤出机中160~200°C、螺杆转速100~400 转/分钟下进行反应挤出，得到衣康酸接枝乙締-a-辛締共聚物，该共聚物接枝效率在0.8~ 1.0%之间。
[0005] 衣康酸接枝乙締-辛締嵌段共聚物颗粒料的制备方法(CN 102766239 A)公开了一 种衣康酸接枝乙締-辛締嵌段共聚物颗粒料的制备方法，将乙締-辛締嵌段共聚物、过氧化 物引发剂过氧化二苯甲酯、衣康酸极性单体、抗氧剂揽拌混合均匀，然后通过双螺杆挤出机 在150~170°C下反应挤出得到衣康酸接枝乙締-辛締嵌段共聚物，共聚物接枝效率为 1.35%~1.65%。
[0006] 一种改性剂及其制备方法与应用(CN 101831131B)公开了一种衣康酸接枝聚締控 弹性体共聚物，将聚締控弹性体、过氧化物引发剂过氧化二异丙苯、衣康酸极性单体、聚乙 締蜡在密炼机中混合均匀，然后在挤出机中反应挤出，制备成所述共聚物。
[0007] -种超初尼龙合金及其制备方法(CN 101781455 A)公开了一种超初尼龙合金的 制备方法，将尼龙、衣康酸接枝乙締 -a-辛締共聚物、抗氧剂、润滑剂放入高速混合机中混 合，然后将混合物放入双螺杆挤出机中，挤出溫度250~280°C，主螺杆转速200~400转/分 钟，经过牵引、冷却、切粒，得到聚締控增初的尼龙混合物。
[000引一种增初聚酷胺组合物及其制备方法(CN 1480489 A)公开了一种增初聚酷胺的 制备方法，首先在过氧化物引发剂的作用下，在挤出机中采用极性单体接枝聚締控弹性体， 然后将该接枝物与尼龙6混合均匀，在挤出机中进行造粒挤出，得到具有良好初性和加工性 能的组合物。
[0009] -种超初尼龙及其制备方法(CN 1445278 A)公开了一种超初尼龙的制备方法，将 马来酸酢接枝的乙締辛締共聚物与尼龙6混合均匀，同时采用动态硫化的方式在挤出机中 进行挤出，得到具有良好加工性能的超初尼龙。
[0010] 增初尼龙材料及其生产工艺(CN 90106778.4 A)公开了一种增初尼龙的制备方 法，首先在过氧化二异丙苯引发剂的作用下，在挤出机中采用顺下締二酸酢接枝=元乙丙 橡胶，得到接枝改性的聚締控，然后将该接枝物与尼龙66混合均匀，在挤出机中进行造粒挤 出，得到的材料具有良好绝缘性、耐热和耐寒性能，用作钢轨绝缘接头时可W在-40°C~70 °C范围内使用。
[0011] 从上述专利中可W看到，作为增初尼龙重要组分的增初剂，都采用过氧化物作为 引发剂，在挤出机中通过极性单体的接枝反应制备，但是过氧化物引发剂除了会引发极性 单体接枝聚締控的主反应外，还会造成众多副反应的发生(如聚乙締的交联或者聚丙締的 降解副反应），运显著降低了极性单体接枝聚締控的效率，而且聚締控材料烙融指数发生变 化后，会影响后续与尼龙混合时的加工性能。当使用运种接枝聚締控与尼龙进行反应挤出 制备增初尼龙时，不仅会对挤出工艺产生不良影响;而且由于聚締控接枝率低，需要加入大 量聚締控才能满足材料初性需求，运会显著降低尼龙材料的力学性能。
【发明内容】
[0012] 为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种尼龙增初剂、制备方法及应用，提高了 极性单体接枝聚締控的效率，将其添加入尼龙中也提高了尼龙的冲击性能。
[0013] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：
[0014] -种尼龙增初剂的制备方法，将聚締控置于等离子体反应装置中，抽真空后，通入 气体，利用低溫等离子体对聚締控进行表面处理，使其表面产生径基、簇基等活性基团，从 而得到表面改性的聚締控，然后通过与极性化合物和抗氧剂反应得到极性化合物接枝改性 的聚締控，即为尼龙增初剂。
[0015] 本发明利用低溫等离子体技术，在不引入自由基引发剂的情况下，增加了聚締控 表面产生的活性基团（如径基、簇基、幾基、氨基)类型和浓度，提高了接枝效率。
[0016] 优选的，其步骤为：
[0017] (1)将聚締控置于等离子体反应装置中，抽真空；
[0018] (2)向离子体反应装置通入气体，控制通入气体的类型、比例、气体压强、放电功 率、放电时间W对聚締控进行表面处理，使其表面产生径基、簇基等极性基团，从而得到表 面改性的聚締控；
[0019] (3)将表面改性的聚締控、极性化合物、抗氧剂放入挤出机中进行反应，挤出物经 过牵引、冷却、干燥、切粒，得到极性化合物接枝改性的聚締控颗粒，即为尼龙增初剂。
[0020] 通过控制通入气体的类型、比例、气体压强、放电功率、放电时间，可W进一步调整 聚締控表面产生的活性基团（如径基、簇基、幾基、氨基)类型和浓度，能进一步提高了接枝 效率。
[0021 ]优选的，W质量份计，聚締控99.89~78.0份、极性化合物0.1~18.0份、抗氧剂 0.01 ~4.0 份。
[0022] 进一步优选的，所述步骤(2)中气体压强10~lOOOOPa、放电功率10~800W、放电时 间0.5~30min。该条件下聚締控表面产生的活性基团（如径基、簇基、幾基、氨基)类型多，浓 度高，能够更进一步提高了接枝效率。
[0023] 进一步优选的，所述步骤(2)中气体为空气、氧气、氮气、二氧化碳、氣气、氮气、氨 气的一种几种的混合物。该条件下聚締控表面产生的活性基团（如径基、簇基、幾基、氨基） 类型多，浓度高，能够更进一步提高了接枝效率。
[0024] 进一步优选的，所述步骤(3)的具体步骤为，迅速将表面改性聚締控、极性化合物、 抗氧剂混合均匀，放入挤出机料斗中，在140°C~220°C之间，主螺杆转速60~400转/分钟， 喂料螺杆转速10~80转/分钟条件下进行反应，挤出物经过牵引、冷却、干燥、切粒，得到极 性化合物接枝改性的聚締控颗粒，即为尼龙增初剂。该条件提高了极性化合物与聚締控表 面产生的活性基团的反应效率，从而提高了聚締控的接枝率。
[0025] 优选的，所述等离子体反应装置为低溫等离子体反应装置，放电方式为辉光放电、 电晕放电、介质阻挡放电、射频放电或微波放电中的一种。
[0026] 优选的，所述聚締控为低密度聚乙締(LDPE)、高密度聚乙締化DPE)、线性低密度聚 乙締化LDPE)、聚丙締(PP)、乙締丙締共聚物化PR)、乙締辛締共聚物(POE)、S元乙丙橡胶 化PDM)中的一种或几种的混合物。
[0027] 优选的，所述极性化合物为乙二酸、丙二酸、径基丙二酸、下二酸、二径基下二酸、 戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十=碳二酸、十 四碳二酸、十五碳二酸、十六碳二酸、十八碳二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙 酸酢、丙酸酢、下二酸酢、苯甲酸酢、马来酸、富马酸、衣康酸、巧康酸、己豆酸、马来酸酢、衣 康酸酢、巧康酸酢、己豆酸酢的一种或几种的混合物。
[0028] 优选的，所述抗氧剂为[四（3,5-二叔下基-4-径基苯基)丙酸]季戊四醇醋(抗氧剂 1010)、3-(3,5-二叔下基-4-?基)丙締十八醋(抗氧剂1076)、N，N'-双-(3-(3,5-二叔下基-4-径基苯基）丙酷基