專利名稱：：聚酯和聚酰胺共混改性塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬高分子共混改性領(lǐng)域，特別是涉及一種聚酯和聚酰胺共混改性塑料及其制備方法。技術(shù)背景為獲得綜合性能優(yōu)異的聚合物材料，除了繼續(xù)研制合成新型聚合物外，已有聚合物的共混改性已成為發(fā)展聚合物材料的一種卓有成效的途徑。聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，它是由對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)或?qū)Ρ蕉姿?PTA)和1，3-丙二醇(1,3-PDO)聚合而得的聚酯樹脂。作為一種新型聚酯，PTT不僅具有優(yōu)良的機(jī)械性能，同時(shí)又具有良好的結(jié)晶性能、加工性能和極低的吸水率等。聚己內(nèi)酰胺(PA6)，結(jié)構(gòu)式一[NH-(CH2)5-CO]n—，是一種廣泛應(yīng)用的工程塑料，具有優(yōu)良的機(jī)械性能、耐磨性、耐候性等，但是PA-6做工程塑料時(shí)具有易吸濕，吸濕后材料力學(xué)穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。通過熔融共混可望得到兼具二者優(yōu)良性能的共混材料，如良好的機(jī)械性能、較低的吸濕性，較好的力學(xué)穩(wěn)定性等。由于單純PTT/PA-6共混體系的相容性很差，因此只有改善其相容性，才能滿足生產(chǎn)生活需要。常見的增容方法主要有加增容劑法、混合過程中的化學(xué)反應(yīng)增容、引入相互作用基團(tuán)增容、共溶劑法增容、IPN法增容。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種聚酯和聚酰胺共混改性塑料及其制備方法。該聚酯和聚酰胺共混改性塑料和聚己內(nèi)酰胺塑料相比，吸水性明顯降低，力學(xué)穩(wěn)定性明顯改善，因此可應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)材料等工業(yè)領(lǐng)域。本發(fā)明的聚酯和聚酰胺共混改性塑料是由聚對(duì)苯二甲酸一1,3—丙二醇酯(PTT)、聚己內(nèi)酰胺(PA-6)、聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-g-MAH)組成。所述的聚對(duì)苯二甲酸一1,3—丙二醇酯、聚己內(nèi)酰胺、聚乙烯接枝馬來酸酐質(zhì)量比2050:80~50:3~4。所述的聚對(duì)苯二甲酸一l，3—丙二醇酯(PTT)特性粘數(shù)為1.04，密度為1.35g/cm3;聚己內(nèi)酰胺(PA-6)密度為1.15g/cm3;聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-g-MAH)的接枝率為0.9%，熔融指數(shù)為3.9g/10min(190°Cx2.16kg)。本發(fā)明的主要原理為PA-6作為塑料材料使用時(shí)，由于大分子鏈中含有強(qiáng)極性一CONH—基團(tuán)，易與H20形成氫鍵，吸水率很高，水分的存在會(huì)顯著地影響其尺寸穩(wěn)定性，從而使PA-6大分子松弛，影響其力學(xué)穩(wěn)定性。由于PTT吸水率很低，因而少量PTT加入以后，一方面PTT的極性較大，其極性基團(tuán)與PA-6的相互作用加強(qiáng)，削弱了水與PA-6的作用，對(duì)PA-6起到了極性屏蔽作用；另一方面在PA-6基體中形成了許多PTT分散相顆粒，而PTT分散相顆粒的吸水率較低，阻滯了水分子在PA-6基體中的滲透，起到了結(jié)構(gòu)性屏蔽作用；降低了材料的吸水性，進(jìn)而改善了材料的力學(xué)穩(wěn)定性。本發(fā)明的聚酯和聚酰胺共混改性塑料的制備方法包括下列步驟(1)取PTT切片、PA-6切片、PE-g-MAH切片，干燥；(2)將干燥好的PTT切片、PA-6切片、PE-g-MAH切片按配方(PTT、PA-6、PE-g-MAH質(zhì)量比為2050:80~50:3~4)混合均勻；(3)將混合好的切片置于雙螺桿擠出設(shè)備中，熔融共混，擠出造粒；(4)將所得粒子烘干，烘干即得PTT/PA-6共混改性塑料粒料。所述步驟(1)中的干燥溫度100120°C，時(shí)間2028小時(shí)，切片含水率小于50ppm。所述所述步驟(3)中的雙螺桿擠出設(shè)備的螺桿轉(zhuǎn)速為20-60轉(zhuǎn)/分鐘，熔融共混是200260。C共混5~8分鐘。所述歩驟(4)中的烘干是10012(TC干燥2028小時(shí)。本發(fā)明的有益效果(1)本發(fā)明的聚酯和聚酰胺共混改性塑料與普通聚酯和聚酰胺共混塑料相比相容性有較為明顯的提高；(2)本發(fā)明的聚酯和聚酰胺共混改性塑料的吸水性比聚己內(nèi)酰胺塑料明顯降低；G)本發(fā)明的聚酯和聚酰胺共混改性塑料的力學(xué)穩(wěn)定性比聚己內(nèi)酰胺塑料有明顯改善。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1取PTT、PA-6、PE-g-MAH切片，放在烘箱中于12(TC下干燥24小時(shí)。將PTT、PA-6、PE-g-MAH三種切片按20:80:4的比例混合均勻。從雙螺桿擠出機(jī)的加料口加入，靠重力持續(xù)喂料，共混擠出過程中保持加料口密閉，螺桿轉(zhuǎn)速控制在40轉(zhuǎn)/分鐘。雙螺桿擠出機(jī)由加料端至機(jī)頭六個(gè)溫區(qū)溫度依次為235°C，250°C，255°C，260°C，260°C，235°C。熔融共混以后，由機(jī)頭擠出，經(jīng)過水槽，引入造粒機(jī)造粒。將所得粒子放在烘箱中于12(TC下干燥24小時(shí)，即得PTT/PA-6共混改性塑料粒料。對(duì)共混改性粒料模塑成型，測(cè)得室溫下24小時(shí)吸水率和拉伸強(qiáng)度見表1;同聚己內(nèi)酰胺相比，共混樣品的吸水率明顯降低，干濕態(tài)下的力學(xué)穩(wěn)定性明顯提高。表l性能干態(tài)拉伸強(qiáng)度(MPa)濕態(tài)拉伸強(qiáng)度(MPa)拉伸強(qiáng)度下降率吸水率聚己內(nèi)酰胺73.445.338.3%2.63%共混樣品69.260.312.9%1.18%實(shí)施例2取PTT、PA-6、PE-g-MAH切片，放在烘箱中于12(TC下干燥24小時(shí)。將PTT、PA-6、PE-g-MAH三種切片按30:70:4的比例混合均勻。從雙螺桿擠出機(jī)的加料口加入，靠重力持續(xù)喂料，共混擠出過程中保持加料口密閉，螺桿轉(zhuǎn)速控制在40轉(zhuǎn)/分鐘。雙螺桿擠出機(jī)由加料端至機(jī)頭六個(gè)溫區(qū)溫度依次為230°C，240°C，245°C，235°C，230°C，225°C。熔融共混以后，由機(jī)頭擠出，經(jīng)過水槽，引入造粒機(jī)造粒。將所得粒子放在烘箱中于12(TC下干燥24小時(shí)，即得PTT/PA-6共混改性塑料粒料。對(duì)共混改性粒料模塑成型，測(cè)得室溫下24小時(shí)吸水率和拉伸強(qiáng)度見表2;同聚己內(nèi)酰胺相比，共混樣品的吸水率明顯降低，干濕態(tài)下的力學(xué)穩(wěn)定性明顯提高。表2性能干態(tài)拉伸強(qiáng)度(MPa)濕態(tài)拉伸強(qiáng)度(MPa)拉伸強(qiáng)度下降率吸水率聚己內(nèi)酰胺73.445.338.3%2,63%共混樣品72.265.19.8%0.55%實(shí)施例3取PTT、PA-6、PE-g-MAH切片，放在烘箱中于12(TC下干燥24小時(shí)。將PTT、PA-6、PE-g-MAH三種切片按50:50:4的比例混合均勻。從雙螺桿擠出機(jī)的加料口加入，靠重力持續(xù)喂料，共混擠出過程中保持加料口密閉，螺桿轉(zhuǎn)速控制在40轉(zhuǎn)/分鐘。雙螺桿擠出機(jī)由加料端至機(jī)頭六個(gè)溫區(qū)溫度依次為230°C，240°C，245°C，235°C，230°C，225°C。熔融共混以后，由機(jī)頭擠出，經(jīng)過水槽，引入造粒機(jī)造粒。將所得粒子放在烘箱中于120'C下干燥24小時(shí)，即得PTT/PA-6共混改性塑料粒料。對(duì)共混改性粒料模塑成型，測(cè)得室溫下24小時(shí)吸水率和拉伸強(qiáng)度見表3;同聚己內(nèi)酰胺相比，共混樣品的吸水率明顯降低，干濕態(tài)下的力學(xué)穩(wěn)定性明顯提高。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種聚酯和聚酰胺共混改性塑料，其特征在于該聚酯和聚酰胺共混改性塑料是由聚對(duì)苯二甲酸-1，3-丙二醇酯PTT、聚己內(nèi)酰胺PA-6、聚乙烯接枝馬來酸酐PE-g-MAH組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯和聚酰胺共混改性塑料，其特征在于所述的聚對(duì)苯二甲酸一1,3—丙二醇酯、聚己內(nèi)酰胺、聚乙烯接枝馬來酸酐的質(zhì)量比為2050:80~50:3~4。3.—種聚酯和聚酰胺共混改性塑料的制備方法，包括下列步驟(1)取聚對(duì)苯二甲酸一1,3—丙二醇酯PTT、聚己內(nèi)酰胺PA-6、聚乙烯接枝馬來酸酐PE-g-MAH，干燥；(2)將干燥好的PTT、PA-6、PE-g-MAH按質(zhì)量比為20-50:8050:34混合均勻；(3)將混合物置于雙螺桿擠出設(shè)備中，熔融共混，擠出造粒；(4)將所得粒子烘干，烘干即得PTT/PA-6共混改性塑料粒料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚酯和聚酰胺共混改性塑料的制備方法，其特征在于所述步驟(l)中的干燥是100-120'C干燥2028小時(shí)，原料的含水率小于50ppm。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚酯和聚酰胺共混改性塑料的制備方法，其特征在于所述所述步驟(3)中的雙螺桿擠出設(shè)備的螺桿轉(zhuǎn)速為20~60轉(zhuǎn)/分鐘，熔融共混是20026(TC共混5~8分鐘。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚酯和聚酰胺共混改性塑料的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中的烘干是10012(TC干燥20-28小時(shí)。全文摘要本發(fā)明涉及一種聚酯和聚酰胺共混改性塑料及其制備方法，該聚酯和聚酰胺共混改性塑料是由PTT、PA-6、PE-g-MAH組成；制備包括(1)干燥PTT、PA-6和PE-g-MAH；(2)干燥好的PTT、PA-6、PE-g-MAH按質(zhì)量比為20～50∶80～50∶3～4混合均勻；(3)將混合物置于雙螺桿擠出設(shè)備中，熔融共混，擠出造粒；(4)將所得粒子烘干，烘干即得PTT/PA-6共混改性塑料粒料。該聚酯和聚酰胺共混改性塑料和PA-6塑料相比，吸水性降低，力學(xué)穩(wěn)定性明顯改善，因此可應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)材料等工業(yè)領(lǐng)域。文檔編號(hào)C08L67/02GK101225218SQ20081003290公開日2008年7月23日申請(qǐng)日期2008年1月22日優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日發(fā)明者冰呂,賀麗俐,黃象安申請(qǐng)人:東華大學(xué)