超支化聚酯在pa6中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超支化聚酯，具體涉及一種超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] PA6具有良好的耐化學(xué)，機(jī)械和耐熱性能，是公認(rèn)的性價(jià)比最佳的工程塑料。它被 廣泛地應(yīng)用在電子，消費(fèi)產(chǎn)品和工程部件上。但高的吸水率，是由于PA6分子內(nèi)的酰胺基團(tuán) 的極性造成的，這會(huì)引起尺寸穩(wěn)定性較差，產(chǎn)品的模量和屈服應(yīng)力的降低，并在低溫下有較 低的剛性等等，因此限制了 PA6可能應(yīng)用領(lǐng)域。此外，PA6的熔融加工過(guò)程中，熱降解在超 過(guò)260°C溫度中發(fā)生，這將影響產(chǎn)品的性能。該P(yáng)A6的改性已經(jīng)通過(guò)共混，共聚，填充填料或 增強(qiáng)纖維等進(jìn)行，生產(chǎn)一個(gè)更強(qiáng)大和更嚴(yán)格的材料。特別是在過(guò)去幾十年P(guān)A6納米復(fù)合材 料已經(jīng)廣泛被利用。
[0003] PA6的熔融加工過(guò)程中，熱降解在超過(guò)260°C溫度中發(fā)生，這將影響產(chǎn)品的性能。 加工能耗較高，添加玻纖的PA6的流動(dòng)性較差，分散不是很均勻，其他種類型的加工助劑降 低其力學(xué)性能，并且其他的加工助劑分解溫度較低，一般抵擋不住PA6如此高的溫度?，F(xiàn)有 技術(shù)中，大多采用添加無(wú)機(jī)填料的方法來(lái)改善PA6性能，但是多種無(wú)機(jī)填料的添加，降低了 熔體流動(dòng)速率，不利于成型及纖維復(fù)合材料的浸潤(rùn)。
[0004] 超支化聚合物（HBP)具有類樹型的結(jié)構(gòu)（樹狀結(jié)構(gòu)），類似于樹枝狀聚合物，在物 理性能上具備著樹枝狀聚合物相同的優(yōu)點(diǎn)，另外，其合成和純化的成本相對(duì)于樹枝狀聚合 物低。超支化聚合物具有良好的溶解性，較低的熔體粘度，并且相對(duì)于線性聚合物表面官能 團(tuán)密度極高。這些因素使HBP在共混物應(yīng)用中更具吸引力，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它在提高共混 物的物性上具有很大的潛力，如加工性、結(jié)晶行為、機(jī)械性能等。如何將超支化聚合物應(yīng)用 到PA6中，解決PA6加工溫度高，加入玻纖的PA6的流動(dòng)性差、分散不均勻，是目前面臨的最 主要的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，解 決PA6加工溫度和電機(jī)電流較高，熔體黏度相對(duì)較大，較低溫度難于加工塑化成型，較高溫 度下容易熱降解，表面硬度較高，光亮度不足，玻纖分散不均勻的情況。
[0006] 本發(fā)明所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，將端羥基超支化聚酯與純PA6混合均 勻，擠出造粒，得改性PA6產(chǎn)品。
[0007] 所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，包括以下步驟：
[0008] (1)將端羥基超支化聚酯進(jìn)行干燥；
[0009] (2)將純PA6進(jìn)行干燥；
[0010] (3)將步驟⑴得到的端羥基超支化聚酯與步驟⑵得到的純PA6混合均勻；
[0011] (4)將步驟（3)得到的混勻后的端羥基超支化聚酯和純PA6采用雙螺桿擠出機(jī)造 粒，干燥，得改性PA6產(chǎn)品。
[0012] 優(yōu)選為以下步驟：
[0013] (1)將端羥基超支化聚酯室溫真空烘箱干燥5小時(shí)，放于干燥密封空間保存；
[0014] (2)將純PA6放于IKTC鼓風(fēng)烘箱溫中干燥6小時(shí)，放于干燥密封空間冷卻到室 溫；
[0015] (3)PA6和端羥基超支化聚酯放于高速混合機(jī)中混合3min，然后導(dǎo)入密封干燥的 下料斗中備用；
[0016] (4)將雙螺桿擠出機(jī)10個(gè)控溫區(qū)加熱到215°C，預(yù)熱1小時(shí)后，下料擠出造粒；
[0017] (5)然后將造出粒子放于IKTC鼓風(fēng)烘箱溫中干燥6小時(shí)。
[0018] 其中，
[0019] 端羥基超支化聚酯為端羥基脂肪族超支化聚酯。
[0020] 端輕基超支化聚酯為Boltorn系列產(chǎn)品或Hybrane系列產(chǎn)品中的一種。優(yōu)選為 Bolton系列產(chǎn)品。端羥基超支化聚酯更優(yōu)選為Boltorn H20,其熱分解溫度在290°C以上。 端羥基超支化聚酯的用量為純PA6質(zhì)量的0. 5% -10%。
[0021] 端羥基超支化聚酯的用量?jī)?yōu)選為純PA6質(zhì)量的0. 5% -5%。
[0022] 步驟⑷中，雙螺桿擠出機(jī)存在10個(gè)控溫區(qū)，每個(gè)控溫區(qū)的加工溫度均為 215-230°C。每個(gè)控溫區(qū)的加工溫度優(yōu)選為230°C。
[0023] 步驟（4)中采用雙螺桿擠出機(jī)造粒時(shí)，還加入長(zhǎng)玻纖，長(zhǎng)玻纖的加入量為純PA6質(zhì) 量的10-50% ;長(zhǎng)玻纖在雙螺桿擠出機(jī)的第四控溫區(qū)加入。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0025] (1)PA6和端羥基超支化聚酯的熔融共混物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)來(lái)制備。端羥基超支 化聚酯添加到PA6基質(zhì)中可以降低PA6的有效的熔體粘度，即降低加工溫度和熱降解，較低 的加工溫度即能夠?qū)崿F(xiàn)較高的熔融流動(dòng)性。所得到的改性PA6的屈服強(qiáng)度，拉伸模量，缺口 懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的同時(shí)提高。
[0026] (2)端羥基超支化聚酯的熱分解溫度在290°C以上，PA6較高的加工溫度不會(huì)引起 端羥基超支化聚酯分解。在PA6添加長(zhǎng)玻纖的體系當(dāng)中，也同樣表現(xiàn)出相同的特性：提高力 學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、缺口懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度，降低雙螺桿 的加工過(guò)程中的熔體壓力和電機(jī)電流，提高流動(dòng)性，以及玻纖增強(qiáng)PA6的表面光滑度。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028] 實(shí)施例中用到的所有原料除特殊說(shuō)明外，均為市購(gòu)。
[0029] 性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：
[0030] 拉伸強(qiáng)度：GB/T 1040-2006
[0031] 斷裂伸長(zhǎng)率：GB/T 1040-2006
[0032] 彎曲強(qiáng)度：GB/T 1040-2008
[0033] 彎曲模量：GB/T 1040-2008
[0034] 沖擊強(qiáng)度：GB/T 1843-2008
[0035] 熔指（23(TC /2. 16kg) :GB3682-2000
[0036] 實(shí)施例I
[0037] (1)將端羥基超支化聚酯Boltorn H20室溫真空烘箱干燥5小時(shí)，放于干燥密封空 間保存；
[0038] (2)將純PA6放于IKTC鼓風(fēng)烘箱溫中干燥6小時(shí)，放于干燥密封空間冷卻到室 溫；
[0039] (3)將步驟（1)得到的干燥好的端羥基超支化聚酯Boltorn H20與步驟（2)得到 的干燥好的純PA6放于高速混合機(jī)中混合3min，然后導(dǎo)入密封干燥的下料斗中備用；
[0040] (4)將雙螺桿擠出機(jī)10個(gè)控溫區(qū)加熱到230°C，預(yù)熱1小時(shí)后，下料擠出造粒；
[0041] (5)然后將造出粒子放于IKTC鼓風(fēng)烘箱溫中干燥6小時(shí)，即得PA6/端羥基超支 化聚酯粒子。
[0042] 其中，端羥基超支化聚酯Boltorn H20的質(zhì)量為純PA6質(zhì)量的1%。
[0043] 實(shí)施例2-4
[0044] 實(shí)施例2-4條件與實(shí)施例1相同，唯一的不同點(diǎn)：是實(shí)施例2-4中端羥基超支化聚 酯BoltornH20的質(zhì)量分別為純PA6質(zhì)量2%，5%和10%。
[0045] 對(duì)實(shí)施例1-4制備得到的PA6/端羥基超支化聚酯粒子與普通市購(gòu)的純PA6進(jìn)行 物理性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表1。
[0046] 表1實(shí)施例1-4制備得到的PA6/端羥基超支化聚酯與純PA6的物理性能
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：將端羥基超支化聚酯與純PA6混合 均勻，擠出造粒，得改性PA6產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：包括以下步驟： (1) 將端羥基超支化聚酯進(jìn)行干燥； (2) 將純PA6進(jìn)行干燥； (3) 將步驟⑴得到的端羥基超支化聚酯與步驟（2)得到的純PA6混合均勻； (4) 將步驟（3)得到的混勻后的端羥基超支化聚酯和純PA6采用雙螺桿擠出機(jī)造粒，干 燥，得改性PA6產(chǎn)品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：端羥基超支 化聚酯為端羥基脂肪族超支化聚酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：端羥基超支化聚 酯為Boltorn系列產(chǎn)品或Hybrane系列產(chǎn)品中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：端羥基超支化聚 酯的用量為純PA6質(zhì)量的0.5% -10%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：端羥基超支化聚 酯的用量為純PA6質(zhì)量的0.5% -5%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：步驟⑷中，雙螺 桿擠出機(jī)存在10個(gè)控溫區(qū)，每個(gè)控溫區(qū)的加工溫度均為215-230°C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：步驟⑷中，雙螺 桿擠出機(jī)存在10個(gè)控溫區(qū)，每個(gè)控溫區(qū)的加工溫度均為230°C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用，其特征在于：步驟⑷中采用 雙螺桿擠出機(jī)造粒時(shí)，還加入長(zhǎng)玻纖，長(zhǎng)玻纖的加入量為純PA6質(zhì)量的10-50% ;長(zhǎng)玻纖在 雙螺桿擠出機(jī)的第四控溫區(qū)加入。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超支化聚酯，具體涉及一種超支化聚酯在PA6中的應(yīng)用。所述的應(yīng)用包括以下步驟：(1)將端羥基超支化聚酯進(jìn)行干燥；(2)將純PA6進(jìn)行干燥；(3)將步驟(1)得到的端羥基超支化聚酯與步驟(2)得到的純PA6混合均勻；(4)將步驟(3)得到的混勻后的端羥基超支化聚酯和純PA6采用雙螺桿擠出機(jī)造粒，干燥，得改性PA6產(chǎn)品。本發(fā)明所述的應(yīng)用能顯著降低PA6的熔體黏度，并改善其物理性能。
【IPC分類】C08L77-02, C08K7-14, C08L67-00
【公開號(hào)】CN104559152
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410804103
【發(fā)明人】李武松, 康宏強(qiáng), 劉聰聰
【申請(qǐng)人】威海晨源分子新材料有限公司, 威海金泓集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日