專利名稱：：一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于材料科學(xué)
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法。技術(shù)背景鑄型尼龍，稱為單體澆鑄尼龍(MC尼龍)，是一種性能優(yōu)良的工程材料。它具有聚合溫度低，工藝較簡便，結(jié)晶度高，聚合物的分子量可達(dá)到7-10萬左右，高于一般的尼龍數(shù)倍，其結(jié)晶度可超過50%,密度也較大。因此各項(xiàng)機(jī)械性能均為良好，有優(yōu)異的耐磨耗性及自潤滑性，能耐化學(xué)腐蝕，廣泛使用在工程領(lǐng)域礦山冶金、石油化工、輕工紡織、鐵路交通等。但是，純MC尼龍往往很難滿足一些特殊應(yīng)用要求，在一些高沖擊的條件下，其缺口沖擊強(qiáng)度較差，與鋼鐵材料等金屬材料相比，有較低的機(jī)械強(qiáng)度，難以應(yīng)用于高強(qiáng)、高韌的大型工程件上。高分子材料乙烯-辛烯共聚物是一種新型彈性體材料，由于其獨(dú)特的分子鏈結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)異的增韌效果。采用熔融方法接枝極性單體的乙烯-辛烯共聚物，增強(qiáng)了表面的極性，與己內(nèi)酰胺單體相容性的更緊密，同時(shí)可增加MC尼龍的韌性。國內(nèi)外文獻(xiàn)、專利中，未見有此類聚烯烴系增韌劑改性鑄型尼龍的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種缺口沖擊強(qiáng)度、沖擊韌性高的鑄型尼龍的增韌改性處理方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)改性劑一的預(yù)處理取乙烯一辛烯共聚物IOO重量份，極性基團(tuán)馬來酸酐0.5-2重量份，引發(fā)劑0.5-2重量份和少量抗氧劑及分散劑硬脂酸，在高速攪拌器中均勻混合3-5分鐘后，在異向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，將造粒后的粒料放入臥式碾磨盤中進(jìn)行反復(fù)數(shù)次碾磨后，取出在8(TC的烘箱中干燥1小時(shí)，備用；(2)改性劑二的處理將Y-氨丙基三乙氧基硅垸，溶于少量丙酮，均勻攪拌成溶液，將待處理的短切玻璃纖維浸沒于其中0.5-1小時(shí)，放入球磨罐中，反復(fù)球磨數(shù)次，取出球磨好的玻璃微粉或玻璃微屑在8(TC的烘箱中干燥1小時(shí)，涼干備用；(3)將己內(nèi)酰胺單體70-85重量份、改性劑一10-20重量份、改性劑二5-10重量份均勻混合后加入反應(yīng)容器中，加熱至110-120°C，調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(4)關(guān)閉真空裝置，加入主催化劑，其中主催化劑加入量的摩爾比為，主催化劑己內(nèi)酰胺=0.002-0.005:1，調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(5)關(guān)閉真空裝置，加入助催化劑，其中助催化劑加入量的摩爾比為，助催化劑己內(nèi)酰胺=0.002-0.005:1，調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，并用攪拌器劇烈攪拌2-3分鐘；(6)充分反應(yīng)后，關(guān)閉真空裝置，迅速地將物料倒入己預(yù)熱的模具中，再繼續(xù)讓模具在170-18(TC下保溫15-30分鐘后，緩慢冷卻至室溫，脫模。所述的步驟(1)中的異向雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘，各區(qū)加工溫度150。C,160。C，170。C，190°C，200。C，210。C。所述的步驟(2)中的Y-氨丙基三乙氧基硅烷為KH560，占待處理纖維的1%的重量份。所述的步驟(2)中的玻璃纖維的平均直徑為10ym。所述的步驟(4)中的主催化劑包括氫氧化鈉。所述的步驟(5)中的助催化劑包括六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或4，4，-二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于新型高分子共聚物改性劑一和增強(qiáng)劑二以提高其機(jī)械性能的鑄型尼龍材料，其主要技術(shù)特點(diǎn)是缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到8-10KJ/m2，與普通鑄型尼龍相比，沖擊韌性提高30%左右，力學(xué)性能基本保持。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1按下列步驟制備鑄型尼龍改性材料(1)改性劑一的制備及后處理取高分子聚合物乙烯一辛烯共聚物(POE)100重量份，極性基團(tuán)馬來酸酐(MAH)0.5重量份，引發(fā)劑過氧化二異丙苯(DCP)0.5重量份，1010抗氧劑0.005重量份及分散劑硬脂酸0.005重量份，在高速攪拌器中均勻混合3分鐘。在異向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)。雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘，各區(qū)加工溫度150°C，160°C,170°C，19(rC，200°C，210'C，擠出并造粒。然后將粒料放入臥式碾磨盤中進(jìn)行粉碎，反復(fù)數(shù)次碾磨后，取出在80t:的烘箱中干燥1小時(shí)，備用；(2)改性劑二的處理將Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH560，占待處理纖維的1%的重量份)，溶于少量丙酮，均勻攪拌成溶液。將待處理的短切玻璃纖維(平均直徑10um)浸沒于其中0.5小時(shí)，放入球磨罐中，反復(fù)球磨數(shù)次。取出球磨好的玻璃微粉或玻璃微屑在80t:的烘箱中干燥1小時(shí)，涼干備用；(3)將己內(nèi)酰胺單體70重量份，改性劑一20重量份，改性劑二10重量份，均勻混合后加入反應(yīng)容器中，加熱至ll(TC，勻速攪拌，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(4)關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，將主催化劑氫氧化鈉，加入量與己內(nèi)酰胺摩爾比為0.002:1，放入融料器中，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(5)關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，將助催化劑MDI，加入量與己內(nèi)酰胺摩爾比為0.002:1，放入融料器中，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，并用攪拌器劇烈攪拌2分鐘；(6)充分反應(yīng)后，關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，迅速地將物料倒入已預(yù)熱的模具中，再繼續(xù)讓模具在170t下保溫15分鐘后，緩慢冷卻至室溫，脫模。實(shí)施例2按下列步驟制備鑄型尼龍改性材料(1)改性劑一的制備及后處理取高分子聚合物乙烯一辛烯共聚物(POE)100重量份，極性基團(tuán)馬來酸酐(MAH)2重量份，引發(fā)劑過氧化二異丙苯(DCP)2重量份，1010抗氧劑0.01重量份及分散劑硬脂酸0.01重量份，在高速攪拌器中均勻混合5分鐘。在異向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)。雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘，各區(qū)加工溫度150°C,160°C,170°C，190°C，20(TC,210°c，，擠出并造粒。然后將粒料放入臥式碾磨盤中進(jìn)行粉碎，反復(fù)數(shù)次碾磨后，取出在8(TC的烘箱中干燥1小時(shí)，備用；(2)改性劑二的處理將Y-氨丙基三乙氧基硅垸(KH560，占待處理纖維的1%的重量份)，溶于少量丙酮，均勻攪拌成溶液。將待處理的短切玻璃纖維(平均直徑10ym)浸沒于其中l(wèi)小時(shí)，放入球磨罐中，反復(fù)球磨數(shù)次。取出球磨好的玻璃微粉或玻璃微屑在8(TC的烘箱中干燥1小時(shí)，涼干備用；(3)將己內(nèi)酰胺單體85重量份，改性劑一10重量份，改性劑二5重量份，均勻混合后加入反應(yīng)容器中，加熱至120°C，勻速攪拌，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(4)關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，將主催化劑氫氧化鈉，加入量與己內(nèi)酰胺摩爾比為0.005:1，放入融料器中，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(5)關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，將助催化劑MDI，加入量與己內(nèi)酰胺摩爾比為0.005:1，放入融料器中，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，并用攪拌器劇烈攪拌3分鐘；(6)充分反應(yīng)后，關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，迅速地將物料倒入已預(yù)熱的模具中，再繼續(xù)讓模具在17(TC下保溫30分鐘后，緩慢冷卻至室溫，脫模。實(shí)施例3按下列步驟制備鑄型尼龍改性材料(l)改性劑一的制備及后處理取高分子聚合物乙烯一辛烯共聚物(POE)100重量份，極性基團(tuán)馬來酸酐(MAH)l重量份，引發(fā)劑過氧化二異丙苯(DCP)l重量份，1012抗氧劑0.08重量份及分散劑硬脂酸0.08重量份，在高速攪拌器中均勻混合4分鐘。在異向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)。雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速2oo轉(zhuǎn)/分鐘，各區(qū)加工溫度i5(rc，i6o。c，i7(rc，i9(rc，20(rc，210°c，擠出并造粒。然后將粒料放入臥式碾磨盤中進(jìn)行粉碎，反復(fù)數(shù)次碾磨后，取出在80'C的烘箱中干燥1小時(shí)，備用；(2)改性劑二的處理將Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH560，占待處理纖維的1%的重量份)，溶于少量丙酮，均勻攪拌成溶液。將待處理的短切玻璃纖維(平均直徑10um)浸沒于其中0.5小時(shí)，放入球磨罐中，反復(fù)球磨數(shù)次。取出球磨好的玻璃微粉或玻璃微屑在8CTC的烘箱中干燥1小時(shí)，涼干備用；(3)將己內(nèi)酰胺單體75重量份，改性劑一15重量份，改性劑二10重量份，均勻混合后加入反應(yīng)容器中，加熱至120°C，勻速攪拌，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(4)關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，將主催化劑氫氧化鈉，加入量與己內(nèi)酰胺摩爾比為0.003:1，放入融料器中，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(5)關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，將助催化劑MDI，加入量與己內(nèi)酰胺摩爾比為0.003:1，放入融料器中，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，并用攪拌器劇烈攪拌3分鐘；(6)充分反應(yīng)后，關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，迅速地將物料倒入已預(yù)熱的模具中，再繼續(xù)讓模具在170'C下保溫40分鐘后，緩慢冷卻至室溫，脫模。實(shí)施例4按下列步驟制備鑄型尼龍改性材料(1)改性劑一的制備及后處理取高分子聚合物乙烯一辛烯共聚物(POE)100重量份，極性基團(tuán)馬來酸酐(MAH)1.5重量份，引發(fā)劑過氧化二異丙苯(DCP)1.5重量份，1012抗氧劑0.015重量份及分散劑硬脂酸0.015重量份，在高速攪拌器中均勻混合5分鐘。在異向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)。雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘，各區(qū)加工溫度150°C，160°C，170°C，190r，20(TC，21(TC，，擠出并造粒。然后將粒料放入臥式碾磨盤中進(jìn)行粉碎，反復(fù)數(shù)次碾磨后，取出在8(TC的烘箱中千燥1小時(shí)，備用；(2)改性劑二的處理將Y-氨丙基三乙氧基硅垸(KH560，占待處理纖維的1%的重量份)，溶于少量丙酮，均勻攪拌成溶液。將待處理的短切玻璃纖維(平均直徑10um)浸沒于其中l(wèi)小時(shí)，放入球磨罐中，反復(fù)球磨數(shù)次。取出球磨好的玻璃微粉或玻璃微屑在8(TC的烘箱中干燥1小時(shí)，涼干備用；(3)將己內(nèi)酰胺單體80重量份，改性劑一10重量份，改性劑二10重量份，均勻混合后加入反應(yīng)容器中，加熱至12(TC，勻速攪拌，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(4)關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，將主催化劑氫氧化鈉，加入量與己內(nèi)酰胺摩爾比為0.004:1，放入融料器中，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(5)關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，將助催化劑HDI，加入量與己內(nèi)酰胺摩爾比為0.004:1，放入融料器中，開啟真空泵調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，并用攪拌器劇烈攪拌3分鐘；(6)充分反應(yīng)后，關(guān)閉真空裝置，充氣減壓至常壓，迅速地將物料倒入已預(yù)熱的模具中，再繼續(xù)讓模具在170'C下保溫40分鐘后，緩慢冷卻至室溫，脫模。附表機(jī)械性能綜合表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)改性劑一的預(yù)處理取乙烯—辛烯共聚物100重量份，極性基團(tuán)馬來酸酐0.5-2重量份，引發(fā)劑0.5-2重量份和少量抗氧劑及分散劑硬脂酸，在高速攪拌器中均勻混合3-5分鐘后，在異向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，將造粒后的粒料放入臥式碾磨盤中進(jìn)行反復(fù)數(shù)次碾磨后，取出在80℃的烘箱中干燥1小時(shí)，備用；(2)改性劑二的處理將γ-氨丙基三乙氧基硅烷，溶于少量丙酮，均勻攪拌成溶液，將待處理的短切玻璃纖維浸沒于其中0.5-1小時(shí)，放入球磨罐中，反復(fù)球磨數(shù)次，取出球磨好的玻璃微粉或玻璃微屑在80℃的烘箱中干燥1小時(shí)，涼干備用；(3)將己內(nèi)酰胺單體70-85重量份、改性劑一10-20重量份、改性劑二5-10重量份均勻混合后加入反應(yīng)容器中，加熱至110-120℃，調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(4)關(guān)閉真空裝置，加入主催化劑，其中主催化劑加入量的摩爾比為，主催化劑∶己內(nèi)酰胺＝0.002-0.005∶1，調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，保持20分鐘，至水份除凈；(5)關(guān)閉真空裝置，加入助催化劑，其中助催化劑加入量的摩爾比為，助催化劑∶己內(nèi)酰胺＝0.002-0.005∶1，調(diào)節(jié)真空度至750mmHg，并用攪拌器劇烈攪拌2-3分鐘；(6)充分反應(yīng)后，關(guān)閉真空裝置，迅速地將物料倒入已預(yù)熱的模具中，再繼續(xù)讓模具在170-180℃下保溫15-30分鐘后，緩慢冷卻至室溫，脫模。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的異向雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘，各區(qū)加工溫度150。C，160。C，170°C，190°C，200°C，210°C。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法，其特征在于，所述的步驟(2)中的Y-氨丙基三乙氧基硅垸為KH560，占待處理纖維的1%的重量份。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法，其特征在于，所述的步驟(2)中的玻璃纖維的平均直徑為10um。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法，其特征在于，所述的步驟(4)中的主催化劑包括氫氧化鈉。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法，其特征在于，所述的步驟(5)中的助催化劑包括六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或4,4，-二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)。全文摘要本發(fā)明涉及一種鑄型尼龍的增韌改性處理方法，該方法是首先對乙烯—辛烯共聚物熔融接枝極性基團(tuán)后，粉碎化處理作為改性劑一，再用偶聯(lián)劑對短切玻纖作預(yù)處理，再粉碎化處理作為改性劑二，將改性劑一、二與己內(nèi)酰胺單體混合，加熱熔融，除水后，加入催化劑及助催化劑，加熱高速攪拌混合，澆注模具，聚合，緩冷，卸模。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明材料具有的沖擊強(qiáng)度優(yōu)良，可提高30％以上，拉伸和彎曲強(qiáng)度可基本保持不變。文檔編號C08L51/06GK101235197SQ20071003705公開日2008年8月6日申請日期2007年2月1日優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日發(fā)明者吳向陽,赟孟,煒張,張玉梅,尉洪,趙春保申請人:上?；ぱ芯吭禾斓乜萍及l(fā)展有限公司;上?；ぱ芯吭?上海聯(lián)樂化工科技有限公司