一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物的製作方法

2023-06-09 19:52:56

一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物：在高壓反應釜中，打入純水，阻聚劑，加入一定量的分散劑，引發劑，尼龍6粉體，偏氟乙烯，全氟甲基乙烯基醚，馬來酸酐，升溫至反應溫度，待反應結束，得到表面聚合的尼龍6，產品經過濾，烘乾，然後與聚四氟乙烯在高速混合機混合，再在磨粉機中研磨破碎，得到本發明產品。
【專利說明】一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種改性尼龍的製備方法，特別是一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合 物。

【背景技術】
[0002] 尼龍（PA)具有較高的機械性能、衝擊性能，較高的耐熱性，優良的耐磨性，自潤滑 性，具有良好的加工性、力學均衡性好，在家用電器、汽車工業及工具製造業上有廣泛的應 用，其應用居五大工程塑料之首。純尼龍在機械強度方面達不到滾輪運輸車輪子，齒輪、機 械連接件等產品的要求，而普通的礦物、纖維增強改性在耐磨和韌性方面又達不到該類產 品的要求。
[0003] 作為衝擊改性劑的聚烯烴與尼龍的摻混物是以改性聚烯烴在尼龍基體中分散成 海島狀（直徑011?ιμπι)的相分散結構，其改性聚烯烴便成為衝擊能吸收體，此類合金可 提高尼龍在低溫、幹態下的衝擊強度和降低吸溼性。尼龍與含有烴基的聚烯烴或其彈性體 的接枝共聚物等組成的共混合金可得到超韌性的尼龍材料。
[0004] CN101885910涉及一種高耐磨ΡΑ6複合材料及其製備方法，該複合材料由以下組 分和重量百分比的原料組成：尼龍56-82%，耐磨劑1#2-5%，耐磨劑2#2-5%，玻璃纖維粉 5-15%,玻璃微珠 5-15%，接枝型增韌改性劑2-8%，成核劑0. 1-0. 5%，抗氧劑0. 1-1 %，潤 滑分散劑0. 1-0. 5%。與現有技術相比，本發明具有高耐磨、高耐熱性、較高的韌性和高流動 性等優點。所述的耐磨劑1#為聚四氟乙烯，所述的耐磨劑2#為二硫化鑰。接枝型增韌改 性劑為聚烯彈性體（Ρ0Ε)接枝不飽和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，為馬來酸酐接枝聚 烯彈性體。
[0005] ΕΡ0, 649，738Α1公開了通過向聚醯胺添加聚戊二醯亞胺，可以產生一種強制力鎖 定聚醯胺和聚氟乙烯的連接。如此，例如，通過使用一步擠壓工藝可以由聚醯胺和聚氟乙烯 製得一雙層的層壓板（laminate)和由聚醯胺，由聚醯胺聚戊二醯亞胺的混合物組成的粘 性促進劑層，和聚氟乙烯製得三層的層壓板。
[0006] 現有含PA6組合物公知技術都具有組分複雜，高分子聚合物之間相容性差，混合 不均勻等缺點，影響了在工業裝置中的使用效果。


【發明內容】

[0007] 針對現有技術的不足，本發明提供了一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物。
[0008] 在高壓反應釜中，打入純水，阻聚劑，加入一定量的分散劑，引發劑，尼龍6粉體， 偏氟乙烯，全氟甲基乙烯基醚，馬來酸酐，升溫至反應溫度，待反應結束，得到表面聚合的尼 龍6，產品經過濾，烘乾，然後與聚四氟乙烯在高速混合機混合，再在磨粉機中研磨破碎，得 到本專利產品。
[0009] 本發明在尼龍6顆粒表面上引入少量帶氟元素的偏氟乙烯，全氟甲基乙烯基醚， 以及馬來酸酐作為共聚單體，進行表面改性，可提高尼龍6與PTFE聚合物的相容性。
[0010] 本發明提供一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物，通過以下步驟實現：
[0011] 步驟1.水相的配製
[0012] 按重量份計，在高壓反應釜中內加入1000份水，0.5-2份乳化劑（優選1份），攪 拌均勻；
[0013] 步驟2.油相的配製
[0014] 在反應釜中按重量份計，將100份尼龍6，0. 5-3份（優選1. 5份）馬來酸酐混合， 再加入0. 05-0. 1份引發劑（優選0. 05份）、攪拌均勻。
[0015] 步驟3.聚合反應
[0016] 將步驟2配好的油相溶液加到步驟1中裝有已配製水相的反應釜中，通入0. 5-3 份（優選1.5份）偏氟乙烯單體，0. 05-0.5份（優選0.2份）全氟甲基乙烯基醚單體，然後 從70-100°C (優選80°C )反應8-20h (優選10h)，反應結束後放料，產品經過濾，烘乾。
[0017] 步驟4.共混
[0018] 將70-95份步驟3得到表面改性的尼龍6粉體，與5_30份PTFE粉體混合，在高速 混合機混合，再在磨粉機中研磨破碎，得到本專利產品。
[0019] 所述化學分散劑包括全氟辛酸鉀鹽或銨鹽及全氟烷辛磺酸鈉鹽或銨鹽中的任意 一種。優選全氟辛酸鉀。
[0020] 所述弓|發劑優選過硫酸鉀，過硫酸銨。
[0021 ] 所述高速混合機為市售產品，如南京麥奔機械專業生產的高速混合機產品。
[0022] 所述磨粉機可被用於製備/混合乾粉或其他材料，所述設備可包括，非限制性地， 例如：多種攪拌器，包括旋轉攪拌器，及多種磨粉機，包括球磨機、電磁球磨機、盤式磨粉機， 針磨機，高能衝擊研磨機，流能衝擊研磨機，反向噴管噴射磨機，流化床噴射磨機，錘式粉碎 機，滾磨機、機械擴散處理機，或衝擊研磨機。在所述磨粉機中，高速和高強度能夠被應用或 施加在乾粉材料上，以實現高剪切或高衝擊應用於乾粉材料，優選為流化床噴射磨機。為市 售產品，如綿陽流能粉體設備有限公司生產的產品。
[0023] 所述偏氟乙烯為市售產品，如山東華夏神舟新材料有限公司生產的產品。
[0024] 所述全氟甲基乙烯基醚為市售產品，如中藍晨光化工有限公司生產的產品。
[0025] 所述尼龍6為市售產品，如1013G30日本三菱工程的1013G30牌號尼龍6產品。
[0026] 本發明的有益效果：
[0027] 尼龍6經馬來酸酐以及偏氟乙烯單體，全氟甲基乙烯基醚單體進行表面改性，提 高了與聚四氟乙烯的相容性，可以在粉碎混合過程中充分的接觸，分散的更均勻。含氟聚合 物在尼龍6顆粒表面包覆，降低了尼龍6顆粒的表面能，提高了顆粒表面的耐劃傷性，使組 合物的摩擦係數得到降低。

【具體實施方式】
[0028] 以下實施例僅僅是進一步說明本發明，並不是限制本發明保護的範圍。
[0029] 本發明提供一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物，通過以下步驟實現：
[0030] 實施例1
[0031] 步驟1.水相的配製
[0032] 在2000L高壓反應釜中內加入lOOOKg水，lKg全氟辛酸鉀，攪拌均勻。
[0033] 步驟2.油相的配製
[0034] 在200L反應釜中，將100份尼龍6，1. 5份馬來酸酐混合，再加入0. 08份過硫酸銨、 攪拌均勻。
[0035] 步驟3.聚合反應
[0036] 將步驟2配好的油相溶液加到步驟1中裝有已配製水相的反應釜中，通入1. 5Kg 偏氟乙烯單體，0. 2Kg全氟甲基乙烯基醚單體，然後從90°C反應14h，反應結束後放料，經過 濾，乾燥，得到表面接枝的尼龍6粉體。
[0037] 步驟4.共混粉碎
[0038] 將80Kg步驟3得到表面接枝的尼龍6粉體，然後與20KgPTFE粉體混合，在500L 高速混合機混合，再在流化床噴射磨機中研磨破碎，得到本專利產品。編號為SX-1。
[0039] 實施例2
[0040] 步驟1.水相的配製
[0041] 在2000L高壓反應釜中內加入lOOOKg水，0. 5Kg全氟烷辛磺酸鈉，攪拌均勻。
[0042] 步驟2.油相的配製
[0043] 在200L反應釜中，將lOOKg尼龍6，0. 5Kg馬來酸酐體混合，再加入0. 05Kg過硫酸 鉀、攪拌均勻。
[0044] 步驟3.聚合反應
[0045] 將步驟2配好的油相溶液加到步驟1中裝有已配製水相的反應釜中，通入0. 5Kg 偏氟乙烯單體，0. 05Kg全氟甲基乙烯基醚單體，然後從70°C反應20h，反應結束後放料，經 過濾，乾燥，得到表面接枝的尼龍6粉體。
[0046] 步驟4.共混粉碎
[0047] 將70Kg步驟3得到表面接枝的尼龍6，與30KgPTFE粉體在300L高速混合機混合， 再在流化床噴射磨機中研磨破碎，得到本專利產品。編號為SX-2。
[0048] 實施例3
[0049] 步驟1.水相的配製
[0050] 在2000L高壓反應釜中內加入lOOOKg水，2Kg全氟烷辛磺酸銨，攪拌均勻。
[0051] 步驟2.油相的配製
[0052] 在200L反應釜中，將lOOKg尼龍6，3Kg馬來酸酐，混合，再加入0. lKg過硫酸鉀、 攪拌均勻。
[0053] 步驟3.聚合反應
[0054] 將步驟2配好的油相溶液加到步驟1中裝有已配製水相的反應釜中，通入2Kg偏 氟乙烯單體，0. 5Kg全氟甲基乙烯基醚單體，然後從100°C反應10h，反應結束後放料，經過 濾，乾燥，得到表面接枝的尼龍6。
[0055] 步驟4.共混粉碎
[0056] 將90份步驟3得到表面接枝的尼龍6粉體，然後與10份PTFE粉體在300L高速 混合機混合，再在流化床噴射磨機中研磨破碎，得到本專利產品。編號為SX-3。
[0057] 對比例1
[0058] 尼龍6不進行接枝，只進行步驟4的共混，不進行步驟1-3的反應，其它同實施例 1。所得廣品編號為SX-4。
【權利要求】
1. 一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物，其特徵在於包括以下步驟： 步驟1.水相的配製 按重量份計，在高壓反應釜中內加入1000份水，0. 5-2份乳化劑，攪拌均勻； 步驟2.油相的配製 在反應釜中按重量份計，將100份尼龍6，0. 5-3份馬來酸酐混合，再加入0. 05-0. 1份 引發劑、攪拌均勻。 步驟3.聚合反應 將步驟2配好的油相溶液加到步驟1中裝有已配製水相的反應釜中，通入0. 5-3份偏 氟乙烯單體，0. 05-0. 5份全氟甲基乙烯基醚單體，然後從70-100°C反應8_20h，反應結束後 放料，產品經過濾，烘乾。 步驟4.共混 將70-95份步驟3得到表面改性的尼龍6粉體，與5-30份PTFE粉體混合，在高速混合 機混合，再在磨粉機中研磨破碎，得到本專利產品。
2. 一種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物，其特徵在於，步驟2中使用馬來酸酐，偏氟乙烯 單體，全氟甲基乙烯基醚單體對尼龍6進行表面聚合。
3. -種尼龍6和聚四氟乙烯的組合物，其特徵在於，步驟4中將表面改性的尼龍6與 PTFE混合，在高速混合機混合，再在磨粉機中研磨破碎得到本專利產品。
【文檔編號】C08J7/16GK104046009SQ201410298809
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】許益生, 劉創新, 王琪宇 申請人:浙江衢州萬能達科技有限公司