专利名称：：一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法
技术领域：
：本发明涉及高分子材料合金制备领域，尤其是涉及一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法。
背景技术：
：聚苯醚树脂(PP0)具有优良的耐热性、力学性能、电性能、尺寸稳定性和耐水解性，但加工性能差，只有制备成共混物合金才具备商业价值；聚酰胺类(PA)树脂力学性能、耐溶剂性及耐磨性能优良，但尺寸稳定性，耐吸水性和高负荷下耐高温性能差。因此将以上两种树脂共混制成合金可以弥补各自的缺点，使得PP0树脂的加工性和耐溶剂性得到提高，同时改善了聚酰胺类树脂的吸水性能。PA/PPO合金材料在汽车内外饰及功能部件有广泛的应用。PA/PP0为热力学非相容的聚合物合金材料，需要相容化技术改性。通常的相容化技术分如下两类1、聚合过程中加入可反应的官能团第三单体；2、利用反应挤出技术，将PPO官能化。W00181451表述了PPO的共聚改性技术，其使用共轭非芳族二烯烃化合物、具有一个亲双烯基团的亲双烯化合物和二烯烃或亲双烯化合物前体的改性剂反应产品共聚改性聚苯醚，得到相容性、外观和物理性能平衡的PA/PP0材料。但该类技术需要额外的聚合装置，增加成本；聚合和提纯过程需用大量的溶剂，可能造成环境的污染。PA/PP0反应挤出相容化技术可见诸于美国专利US4315086、US4659760以及US4732938。PA/PP0反应挤出相容化技术具有操作简便，无溶剂污染和设备可移植性强等优势，是当前PA/PP0合金的主流相容化技术。该技术主要由提高螺杆长径比；匹配合理的螺杆组合；降低螺杆转速，延长反应时间；温控精准和高效真空装置实现。因此，其存在对工艺控制精准度要求依赖性大，工艺稍有波动，就会造成PA/PP0材料的相容化下降，从而出现性能下降和分层等问题。由于对滞留时间(即反应时间)的要求，螺杆转速往往控制在300400rad/min，这就严重的影响了设备的产能利用率，降低了单位时间的产量；并且材料热滞留时间过长，会影响材料的机械性能和热稳定性。将超声波技术引入相容化PA/PPO材料中可有效的降低对工艺控制的要求，同时保持PPO接枝的稳定；超声波技术和反应挤出技术的共同使用，可减少材料滞留时间(即反应时间)，提高产量且使材料稳定。
发明内容本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、操作方便的相容化聚酰胺_聚苯醚组合物的制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现—种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤在挤出机处设置超声波辐照装置及抽排设备，将聚酰胺-聚苯醚混合物料在挤出机内加热至熔融状态，再经抽排设备抽真空及超声波辐照装置进行超声波辐照，得到相容化良好的聚酰胺-聚苯醚组合物。所述的超声波辐照的超声频率为18-50KHz，优选18_30KHz，挤出过程中施加的超声波辐照次数不少于一次。所述的超声波辐照装置设置在挤出机加热段的第五区至口模段。所述的超声波辐照装置优选设置在第八区或口模位置。所述的混合物料在挤出机的加热温度从加料口到挤出口温度设置由高到低成阶梯状分布，挤出温度设置为180-34(TC，优选温度为200-310°C。所述的挤出机的螺杆长径比为25-55，优选长径比为40-50。所述的挤出机的螺杆转速为200-700rad/min，优选转速为300-600rad/min。所述的抽排设备设置在挤出机加热段的第五区至口模段，优选第六区及第八区位置，真空度为0.03-0.lMPa，优选O.06-0.lMPa。所述的聚酰胺_聚苯醚混合物料包括以下组分及重量份含量聚苯醚树脂20-60;尼龙6640-80;马来酸酐0.4-1;热塑性橡胶3-4;抗氧稳定剂0.3-0.7。所述的热塑性橡胶为市售SEBS。所述的抗氧稳定剂包括市售抗氧剂168或抗氧剂1076中的一种或几种。所述的聚酰胺_聚苯醚混合物料优选以下组分及重量份含量聚苯醚树脂35.2、尼龙66:60.5、马来酸酐0.7、市售SEBS:3.5、抗氧稳定剂0.5。与现有技术相比，本发明工艺简单、操作方便，提高了相容剂与PA/PPO的反应速率，得到的合金材料在长时间的范围内，官能化PPO的接枝率保持在0.5-0.6%范围内。图1为比较例1与实施例2的比较结果。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。比较例1-3—种相容化聚酰胺_聚苯醚组合物的制备方法，所有比较例中聚酰胺_聚苯醚混合物料的配方如下所示:PPO(IV=0.46):35.2kg;PA66:60.5kg;马来酸酐0.7kg;SEBS:3.5kg;抗氧稳定剂0.5kg。制备步骤在挤出机口模前设置抽排设备，将聚酰胺-聚苯醚混合物料在挤出机内加热至熔融状态，再经抽排设备抽真空得到对比材料，制备时的具体工艺如表1所示。实施例1-4—种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，实施例1-4的聚酰胺_聚苯醚混合物料的配方如下所示PPO(IV=0.46):35.2kg;PA66:60.5kg;马来酸酐0.7kg;SEBS:3.5kg;抗氧稳定剂0.5kg。4制备步骤在挤出机口模前设置超声波辐照装置及抽排设备，将聚酰胺-聚苯醚混合物料在挤出机内加热至熔融状态，再经抽排设备抽真空及超声波辐照装置进行超声波辐照，得到相容化良好的聚酰胺-聚苯醚合金材料，制备时的具体工艺如表l所示。表1制备工艺参数<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>相容化评价使用ASTMD638测试标准的标准样条，反复折叠直至样条断裂，观察断面，评价材料分层程度，按分层程度分为三个等级，A，明显分层；B，轻微分层和C，不分层。马来酸酐的接枝率的测试方法将5g官能化PPO粒状物加热溶解在100ml甲苯中，将该溶液滴加至400ml丙酮溶液中进行在沉淀，过滤得到粉状物在14(TC下真空干燥3h，得到纯净的粉状PPO官能化产物。再将官能化PPO做红外分析，比较1430cm-l处吸收峰(C=0伸縮振动峰)面积和1120cm-l处吸收峰(-0-伸縮振动峰)面积，从而得到官能化PPO的接枝率数据。IZOD缺口冲击强度和热变形温度(0.45MPa)测试按照ASTMD256和ASTMD648标准测试。对比较例1-3及实施例1-4做性能检测，得到的结果如表2所示表2性能检测结果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表2中数据比较得到，施加超声辐照后PA/PP0材料在很宽的加工范围保持性能和相容化的稳定，同时发现在得到高性能材料的基础上单位产量有大幅提高。图！为比较例1与实施例2的材料马来酸酐接枝率的比较，从图中可以发现，比较例1在未施加超声波辐照的条件下PP0接枝率在0.30-0.60%范围无规律波动，而在施加超声波辐照后，PP0接枝率仅在0.50-0.60%范围内波动。说明超声波辐照有利提高官能化PP0的接枝率，且使接枝率稳定在很窄的范围内，有效避免了工艺波动对PP0接枝率的影响。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。实施例5—种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，该方法包括以下步骤按照以下组分配料60kg聚苯醚树脂、40kg尼龙66、0.4kg马来酸酐、3kg市售SEBS、0.3kg抗氧剂稳定剂；然后在挤出机口模前的第五区设置超声波辐照装置及抽排设备，超声波辐照装置的超声频率为30KHz，挤出过程中施加的超声波辐照次数不少于一次，抽排设备的真空度为0.06MPa，挤出机的加热温度设置为180-34(TC，从加料口到挤出口温度设置由高到低成阶梯状分布，挤出机的螺杆长径比为25，螺杆转速为200rad/min，将聚酰胺-聚苯醚混合物料在挤出机内加热至熔融状态，再经抽排设备抽真空及超声波辐照装置进行超声波辐照，得到相容化良好的聚酰胺_聚苯醚合金材料。实施例6—种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，该方法包括以下步骤按照以下组分配料20kg聚苯醚树脂、80kg尼龙66、lkg马来酸酐、4kg市售SEBS、0.7kg抗氧剂稳定剂；然后在挤出机的口模位置设置超声波辐照装置，在第六区设置抽排设备，超声波辐照装置的超声频率为20KHz，挤出过程中施加的超声波辐照次数不少于一次，抽排设备的真空度为O.03MPa，挤出机的加热温度设置为180-34(TC，从加料口到挤出口温度设置由高到低成阶梯状分布，挤出机的螺杆长径比为55，螺杆转速为700rad/min，将聚酰胺-聚苯醚混合物料在挤出机内加热至熔融状态，再经抽排设备抽真空及超声波辐照装置进行超声波辐照，得到相容化良好的聚酰胺_聚苯醚合金材料。权利要求一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤在挤出机处设置超声波辐照装置，将聚酰胺-聚苯醚混合物料在挤出机内加热至熔融状态，再经抽排设备抽真空及超声波辐照装置进行超声波辐照，得到相容化良好的聚酰胺-聚苯醚组合物。2.根据权利要求l所述的一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的超声波辐照的超声频率为18-50KHz，优选18-30KHz，挤出过程中施加的超声波辐照次数不少于一次。3.根据权利要求l所述的一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的超声波辐照装置设置在挤出机加热段的第五区至口模段。4.根据权利要求3所述的一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的超声波辐照装置优选设置在第八区或口模位置。5.根据权利要求l所述的一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的混合物料在挤出机的加热温度从加料口到挤出口温度设置由高到低成阶梯状分布，挤出温度设置为180-34(TC，优选温度为200-310°C。6.根据权利要求l所述的一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的挤出机的螺杆长径比为25-55，优选长径比为40-50。7.根据权利要求l所述的一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的挤出机的螺杆转速为200-700rad/min，优选转速为300-600rad/min。8.根据权利要求l所述的一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的抽排设备设置在挤出机加热段的第五区至口模段，优选第六区及第八区位置，真空度为0.03-0.lMPa，优选0.06-0.lMPa。9.根据权利要求l所述的一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的聚酰胺-聚苯醚混合物料包括以下组分及重量份含量聚苯醚树脂20-60;尼龙6640-80;马来酸酐0.4-1;热塑性橡胶3-4;抗氧稳定剂0.3-0.7。10.根据权利要求8所述的一种相容化聚酰胺_聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的热塑性橡胶为市售SEBS。11.根据权利要求8所述的一种相容化聚酰胺_聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的抗氧稳定剂包括市售抗氧剂168或抗氧剂1076中的一种或几种。12.根据权利要求8所述的一种相容化聚酰胺_聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述的聚酰胺-聚苯醚混合物料优选以下组分及重量份含量聚苯醚树脂35.2、尼龙66:60.5、马来酸酐0.7、市售SEBS:3.5、抗氧稳定剂0.5。全文摘要本发明涉及一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，该方法包括以下步骤在挤出机处设置超声波辐照装置，将聚酰胺-聚苯醚混合物料在挤出机内加热至熔融状态，再经抽排设备抽真空及超声波辐照装置进行超声波辐照，得到相容化良好的聚酰胺-聚苯醚合金材料。与现有技术相比，本发明具有工艺简单、操作方便的优点，提高了相容剂与PA/PPO的反应速率，得到的合金材料在长时间的范围内，官能化PPO的接枝率保持在0.5-0.6％范围内。文档编号B29C71/04GK101786319SQ200910199169公开日2010年7月28日申请日期2009年11月20日优先权日2009年11月20日发明者李强,李荣群,罗明华,辛敏琦申请人:上海锦湖日丽塑料有限公司