一种透明尼龙材料及其制备方法与流程

文档序号:18669971发布日期:2019-09-13 20:52阅读:936来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种透明尼龙材料及其制备方法。



背景技术:

聚酰胺主要用于合成纤维,其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维,可大大提高其耐磨性;当拉伸至3-6%时,弹性回复率可达100%;能经受上万次折挠而不断裂;聚酰胺纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍,是粘胶纤维的3倍。但聚酰胺纤维的耐热性和耐光性较差,保持性也不佳,做成的衣服不如涤纶挺括。另外,用于衣着的锦纶-66和锦纶-6都存在吸湿性和染色性差的缺点,为此开发了聚酰胺纤维的新品种--锦纶-3和锦纶-4的新型聚酰胺纤维,具有质轻、防皱性优良、透气性好以及良好的耐久性、染色性和热定型等特点,因此被认为是很有发展前途的;该类产品用途广,是以塑代钢、铁、铜等金属的好材料,是重要的工程塑料;铸型尼龙广泛代替机械设备的耐磨部件,代替铜和合金作设备的耐磨损件。适用于制作耐磨零件,传动结构件,家用电器零件,汽车制造零件,丝杆防止机械零件,化工机械零件,化工设备。如涡轮、齿轮、轴承、叶轮、曲柄、仪表板,驱动轴,阀门、叶片、丝杆、高压垫圈、螺丝、螺母、密封圈,梭子、套简,轴套连接器等。

尼龙1012树脂,化学名称:聚癸二酰癸二胺,是以十二烷二酸和癸二胺为原料中和后进一步缩聚而成。普通工艺生产的尼龙1012树脂的分子量范围和熔指范围比较宽,成型稳定性差,不能满足精度高、结构复杂制品的注塑要求,普通制备方法得到的尼龙1012树脂色相呈黄色,略带黄光。

申请号201811364141.6,公开了一种精度高、结构复杂制品注塑用增强尼龙料及制备方法,其是通过添加复配加工助剂,在保证产品物化性能的前提下,进一步改善了玻纤在尼龙中的分布性能,进一步提高了材料的成型稳定性、尺寸稳定性和脱模性能;可以看出,该方法是采用纤维与尼龙1012的直接复合的方法,需要在共混过程中引入相容剂。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种透明尼龙材料及其制备方法及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种透明尼龙材料,它是由下述重量份的原料组成的:

尼龙1012130-150、聚苯并咪唑1-2、硫化亚锡0.1-0.3、甘油酸钙盐0.1-0.2、三羟甲基丙烷7-9、碳酸5-6、催化剂0.01-0.02、1,6-己二醇18-25、气相二氧化硅4-7、聚山梨酯0.6-1、三亚甲基碳酸酯30-40。

所述的催化剂为对甲基苯磺酸。

一种透明尼龙材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取聚苯并咪唑,加入到其重量20-35倍的碳酸二甲酯中,搅拌均匀,得预混溶液;

(2)取三羟甲基丙烷,加入到其重量10-15倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入气相二氧化硅,升高温度为50-60℃,保温搅拌1-2小时,蒸馏除去乙醇,与碳酸混合,加入到预混溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,加入催化剂,调节反应釜温度为96-100℃,保温搅拌100-130分钟,出料冷却,得改性碳酸酯溶液;

(3)取三亚甲基碳酸酯,加入到上述改性碳酸酯溶液中,加入聚山梨酯,在50-60℃下保温搅拌30-40分钟,得共混单体溶液;

(4)取1,6-己二醇,加入到上述共混单体溶液中,搅拌均匀,送入到干燥的聚合管中,加入硫化亚锡、甘油酸钙盐,通入氩气,真空下封管,置于120-130℃的油浴中保温反应20-25小时,出料冷却,旋蒸,除去碳酸二甲酯,得改性聚碳酸酯;

(5)取尼龙1012,与改性聚碳酸酯混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述透明尼龙材料。

本发明的优点:

本发明首先采用三羟甲基丙烷处理气相二氧化硅,再与碳酸共混,在催化剂作用下促进碳酸类酯的生成,同时改善了气相二氧化硅的表面活性,之后以该二氧化硅改性的碳酸类酯与三亚甲基碳酸酯共混分散,得到共混单体,最后再与1,6-己二醇共混反应,制备改性的聚碳酸酯,该改性聚碳酸酯表面活性高,且通过气相二氧化硅掺杂改性,具有更高的韧性和强度,与尼龙1012共混挤出,无需再加入相容剂,即可得到稳定性很高的复合材料,本发明的复合材料,通过高强度的聚碳酸酯改性,品质更高,应用领域更广,该制备方法得到的尼龙1012色相略带蓝光,即色差b值为负值,解决了长期困扰的技术问题,即普通制备方法得到的树脂略带黄光,色差b值为正值。

具体实施方式

实施例1

一种透明尼龙材料,它是由下述重量份的原料组成的:

尼龙1012130、聚苯并咪唑1、硫化亚锡0.1、甘油酸钙盐0.1-0.2、三羟甲基丙烷7、碳酸5、催化剂0.01、1,6-己二醇18、气相二氧化硅4、聚山梨酯0.6、三亚甲基碳酸酯30。

所述的催化剂为对甲基苯磺酸。

一种透明尼龙材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取聚苯并咪唑,加入到其重量20倍的碳酸二甲酯中,搅拌均匀,得预混溶液;

(2)取三羟甲基丙烷,加入到其重量10倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入气相二氧化硅,升高温度为50℃,保温搅拌1小时,蒸馏除去乙醇,与碳酸混合,加入到预混溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,加入催化剂,调节反应釜温度为96℃,保温搅拌100分钟,出料冷却,得改性碳酸酯溶液;

(3)取三亚甲基碳酸酯,加入到上述改性碳酸酯溶液中,加入聚山梨酯,在50℃下保温搅拌30分钟,得共混单体溶液;

(4)取1,6-己二醇,加入到上述共混单体溶液中,搅拌均匀,送入到干燥的聚合管中,加入硫化亚锡、甘油酸钙盐,通入氩气,真空下封管,置于120℃的油浴中保温反应20小时,出料冷却,旋蒸,除去碳酸二甲酯,得改性聚碳酸酯;

(5)取尼龙1012,与改性聚碳酸酯混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述透明尼龙材料。

实施例2

一种透明尼龙材料,它是由下述重量份的原料组成的:

尼龙1012150、聚苯并咪唑2、硫化亚锡0.3、甘油酸钙盐0.1-0.2、三羟甲基丙烷9、碳酸6、催化剂0.02、1,6-己二醇25、气相二氧化硅7、聚山梨酯1、三亚甲基碳酸酯40。

所述的催化剂为对甲基苯磺酸。

一种透明尼龙材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取聚苯并咪唑,加入到其重量35倍的碳酸二甲酯中,搅拌均匀,得预混溶液;

(2)取三羟甲基丙烷,加入到其重量15倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入气相二氧化硅,升高温度为60℃,保温搅拌2小时,蒸馏除去乙醇,与碳酸混合,加入到预混溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,加入催化剂,调节反应釜温度为100℃,保温搅拌130分钟,出料冷却,得改性碳酸酯溶液;

(3)取三亚甲基碳酸酯,加入到上述改性碳酸酯溶液中,加入聚山梨酯,在60℃下保温搅拌40分钟,得共混单体溶液;

(4)取1,6-己二醇,加入到上述共混单体溶液中,搅拌均匀,送入到干燥的聚合管中,加入硫化亚锡、甘油酸钙盐,通入氩气,真空下封管,置于130℃的油浴中保温反应25小时,出料冷却,旋蒸,除去碳酸二甲酯,得改性聚碳酸酯;

(5)取尼龙1012,与改性聚碳酸酯混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述透明尼龙材料。

性能测试:

本发明实施例1的透明尼龙材料;

拉伸断裂强度:159.5mpa;

简支梁缺口冲击强度:25.1pa;

收缩率:0.29%;

纵横收缩率差:0.071;

b值(色差b值):-0.4;

透光率:91%。

本发明实施例2的透明尼龙材料;

拉伸断裂强度:164.8mpa;

简支梁缺口冲击强度:25.7a;

收缩率:0.26%;

纵横收缩率差:0.070;

b值(色差b值):-0.7;

透光率92%。

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