專利名稱：改性聚己內(nèi)酰胺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性聚己內(nèi)酰胺(又稱尼龍-6)，具體地說，涉及一種經(jīng)核殼型聚合物改性的尼龍-6。
背景技術(shù)：
尼龍-6由于存在固態(tài)或低溫下沖擊強(qiáng)度低及產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性差等缺陷，其應(yīng)用范圍受到限制。為拓寬尼龍-6的應(yīng)用范圍，對其改性勢在必行。
目前改性尼龍-6體系大多是尼龍-6/相容劑/增韌劑三元共混體系(詳見[J].遼陽石油化工高等?？茖W(xué)校學(xué)報.2000， (16) :23-25 ;[J].合成橡膠工業(yè).2001， 24 (6):361-364和[J].中國塑料，2001， (9) :29-31)。 采用上述三元共混體系存在的主要缺陷是整個體系組分較多、配方復(fù)雜，且加工工藝繁瑣。此外，由于在改性體系需引入相容劑，使影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素增加。
鑒于此，尋求新的尼龍-6的改性方法就成為本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種經(jīng)核殼型聚合物改性的尼龍_6。 本發(fā)明的發(fā)明人采用由以聚苯乙烯和蒙脫土為核、聚丙烯酰胺為殼的核殼型聚合物改性尼龍_6，其通過調(diào)節(jié)核殼結(jié)構(gòu)聚合物中聚苯乙烯含量，使核殼聚合物的粒徑可控，從而達(dá)到改善尼龍-6的抗沖擊性能。此外，本發(fā)明采用的核殼型聚合物與尼龍-6間具有良好的相容性，無需再添加相容劑，且所述的改性尼龍_6易于加工。 本發(fā)明所述的改性尼龍-6，其由以聚苯乙烯和蒙脫土為核、聚丙烯酰胺為殼的核殼型聚合物與尼龍_6于230°C 26(TC共混后制得。 在本發(fā)明一個優(yōu)選的技術(shù)方案中，尼龍-6與所述的核殼型聚合物(以聚苯乙烯和蒙脫土為核、聚丙烯酰胺為殼)的質(zhì)量比為100 : (0. 1 10);更優(yōu)選的尼龍-6與所述的核殼型聚合物的質(zhì)量比為100 : (3 8)。


圖1為以聚苯乙烯和蒙脫土為核、聚丙烯酰胺為殼的核殼型聚合物的TEM 其中黑色球體為所述核殼型聚合物的核(其由蒙脫土插入聚苯乙烯形成)，黑色
球體外的環(huán)為所述核殼型聚合物的殼(聚丙烯酰胺)。 圖2為聚丙烯酰胺接枝聚苯乙烯的TEM圖。 圖3為本發(fā)明所述的經(jīng)核殼型聚合物改性尼龍_6的SEM圖。 圖4為尼龍-6、乙烯和辛烯的共聚物(POE)改性尼龍-6及發(fā)明所述的經(jīng)核殼型聚
合物改性尼龍-6的熔體流動速率對比圖。
具體實施例方式
3
—種制備本發(fā)明所述的經(jīng)核殼型聚合物改性尼龍_6的方法，其包括如下步驟
(1)核殼型聚合物的制備 將乳化劑(如十二烷基苯磺酸鈉等)、層狀蒙脫土和去離子水置于裝有攪拌器和冷凝管的反應(yīng)器中，在6(TC 8(TC及有惰性氣體(如氮?dú)獾?存在條件下，向該反應(yīng)器中依次加入過硫酸鹽(引發(fā)劑)、苯乙烯(單體)和丙烯酰胺(單體)反應(yīng)6小時至8小時，破乳，過濾，所得固體物即為本發(fā)明所述的以聚苯乙烯和蒙脫土為核、聚丙烯酰胺為殼的核殼型聚合物[簡記為P(St-AM)/0匪T]; 其中層狀蒙脫土、苯乙烯(單體)與丙烯酰胺(單體)的質(zhì)量比為1 : (4 9) : (3 7); 乳化劑的用量為反應(yīng)物總重量的4wt % 7wt %;引發(fā)劑的用量為反應(yīng)物總重量的
lwt% 2wt% ; (2)改性尼龍-6的制備 將經(jīng)干燥的尼龍-6和由步驟(1)制的P(St-AM)/0匪T，按尼龍_6與P(St-AM)/0匪T的質(zhì)量比為100 : (0. 1 10)[優(yōu)選的質(zhì)量比為100 : (3 8)]，于23(TC 26(TC (優(yōu)選240°C 250°C )共混后得目標(biāo)物。 本發(fā)明設(shè)計并合成的改性尼龍-6具有良好的彈性模量、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量。此外，由于P (St-AM) /0匪T與尼龍-6間具有良好的相容性，故本發(fā)明所述的改性尼龍_6還具備良好的加工性能。 下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容。
因此，所舉之例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 在實施例中性能測試條件和/或標(biāo)準(zhǔn)如下 參拉伸性能測試由深圳市新三思材料檢測有限公司生產(chǎn)的SANS微機(jī)控制萬能力學(xué)測試實驗機(jī)進(jìn)行測試，標(biāo)準(zhǔn)采用ISO 527-2 :1993，拉伸速度為50mm/min。
參彎曲性能測試由深圳市新三思材料檢測有限公司生產(chǎn)的SANS微機(jī)控制萬能力學(xué)測試實驗機(jī)進(jìn)行測試，標(biāo)準(zhǔn)采用ISO 178 :1993。 參缺口沖擊強(qiáng)度測試由中國河北省承德市材料實驗機(jī)廠生產(chǎn)的UJ-40型沖擊試驗機(jī)進(jìn)行測試，標(biāo)準(zhǔn)采用ISO 179-1982。 參熔體流動速率測試由上海彭浦制冷器有限公司生產(chǎn)的SRSY-1熔體流動速率測試儀測試，標(biāo)準(zhǔn)采用GB3682-83，溫度為23(TC，負(fù)荷為2160g。
實施例1 (1)核殼型聚合物[P (St-AM)/0匪T]的制備 在裝有攪拌器、冷凝管，并通氮?dú)獾娜跓恐屑尤?000毫升去離子水、10克層狀蒙脫土 (O匪T)和5克十二烷基苯磺酸鈉，加熱到7(TC，加入1克過硫酸銨，滴加45克苯乙烯(滴加耗時0. 5-1. 0小時)，在此狀態(tài)保持1-2小時，再滴加45克丙烯酰胺(滴加用時0. 5-1. 0小時)，在此狀態(tài)保持2-4小時，冷卻，用NaCl破乳，抽濾及干燥所得固體后得白色粉末[P(St-AM)/0匪T]。其TEM圖見圖1和圖2。
(2)改性尼龍-6的制備 先將尼龍-6于90。C干燥12小時，P(St-AM)/0匪T于80。C干燥12小時。將干燥過的尼龍-6和P(St-AM)/0匪T按質(zhì)量比為100 : 3混合，經(jīng)由雙螺桿擠出機(jī)擠出后得目標(biāo)物(本發(fā)明所述的改性尼龍_6)，其SEM圖見圖3。 其中雙螺桿擠的加工溫度235°C 260°C (優(yōu)選240°C 250°C )，螺桿轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分 80轉(zhuǎn)/分(優(yōu)選螺桿轉(zhuǎn)速65轉(zhuǎn)/分 75轉(zhuǎn)/分)。 上述所得的改性尼龍-6再用注塑機(jī)加工成拉伸、彎曲和沖擊試樣。其力學(xué)性能測試結(jié)果見表l，熔體流動速率測試結(jié)果見圖4。
實施例2 在核殼型聚合物[P (St-AM) /0匪T]的制備過程中滴加40克苯乙烯和30克丙烯酰胺，其他一切同實施例1，得改性尼龍-6。其力學(xué)性能見表1。
實施例3 在核殼型聚合物[P (St-AM) /0匪T]的制備過程中滴加90克苯乙烯和70克丙烯酰胺，其他一切同實施例1，得改性尼龍-6。其力學(xué)性能見表1。
實施例4 在第二步改性尼龍-6的制備過程中，將干燥過的尼龍_6和P(St-AM)/0匪T按質(zhì)量比為IOO : 0. l混合，其他一切同實施例l，得改性尼龍-6。其力學(xué)性能見表l。
實施例5 在第二步改性尼龍-6的制備過程中，將干燥過的尼龍_6和P (St-AM) /0匪T按質(zhì)量比為IOO : 10混合，其他一切同實施例1，得改性尼龍-6。其力學(xué)性能見表l。
表1
試樣拉伸強(qiáng)度 (MPa)拉伸模量 (GPa)彎曲強(qiáng)度 (MPa)彎曲模量 (MPa)沖擊強(qiáng)度 (KJ/m2)
純尼龍-659.800.4483.151224.0713.52
實施例1制備的改性尼龍-654,670,5384.361763.4911.36
實施例2制備的改性尼龍-655.230.5283.941690.5511.42
實施例3制備的改性尼龍-653.110.5587.891802.3215.34
實施例4制備的改性尼龍-659.440.4483.201225.2313.54
實施例5制備的改性尼龍-653.100.5790.221823.2114.56
對比例制備的改性尼龍-664.830.3875.101569.8814.29 對比例 以POE為改性劑，采用與實施例1相同的條件(包括改性劑的用量和改性工藝條件)，得改性尼龍_6。其力學(xué)性能見表l，熔體流動速率測試結(jié)果見圖4。
權(quán)利要求
一種改性尼龍-6，其由以聚苯乙烯和蒙脫土為核、聚丙烯酰胺為殼的核殼型聚合物與尼龍-6于230℃～260℃共混后制得；其中尼龍-6與所述的核殼型聚合物的質(zhì)量比為100∶(0.1～10)。
2. 如權(quán)利要求l所述的改性尼龍-6，其特征在于，其中尼龍-6與核殼型聚合物的質(zhì)量 比為100 : (3 8)。
3. 如權(quán)利要求i或2所述的改性尼龍-e，其特征在于，其中所述的核殼型聚合物由下列方法制得將乳化劑、層狀蒙脫土和去離子水置于裝有攪拌器和冷凝管的反應(yīng)器中，在6(TC 8(TC及有惰性氣體存在條件下，向該反應(yīng)器中依次加入過硫酸鹽、苯乙烯和丙烯酰胺反應(yīng)6 小時至8小時，破乳，過濾，所得固體物即為目標(biāo)物；其中層狀蒙脫土、苯乙烯與丙烯酰胺的質(zhì)量比為1 : (4 9) : (2 8);乳化劑的用量為反應(yīng)物總重量的4wt^ 7wt^ ;引發(fā)劑的用量為反應(yīng)物總重量的 lwt% 2wt%。
4. 如權(quán)利要求3所述的改性尼龍-6，其特征在于，其中所述的乳化劑為十二烷基苯磺 酸鈉。
5. 如權(quán)利要求3所述的改性尼龍-e，其特征在于，其中所述的過硫酸鹽為過硫酸銨。
6. 如權(quán)利要求3所述的改性尼龍-e，其特征在于，其中所述的破乳采用氯化鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種經(jīng)核殼型聚合物改性尼龍-6，其由以聚苯乙烯和蒙脫土為核、聚丙烯酰胺為殼的核殼型聚合物與尼龍-6于230℃～260℃共混后制得。本發(fā)明設(shè)計并合成的改性尼龍-6具有良好的拉伸強(qiáng)度、彈性模量和彎曲強(qiáng)度。此外，由于所用的核殼型聚合物與尼龍-6間具有良好的相容性，故本發(fā)明所述的改性尼龍-6還具備良好的加工性能。發(fā)明名稱為改性聚己內(nèi)酰胺。
文檔編號C08F220/00GK101735606SQ20091020126
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者何三雄, 吳唯, 吳笑融, 陳軍, 陳玉潔 申請人:華東理工大學(xué)