一種發泡用高熔體強度聚醯胺材料及其製備方法與流程

2023-07-21 01:18:41

本發明屬於高分子材料技術領域，涉及一種發泡用高熔體強度聚醯胺材料及其製備方法。

背景技術：
泡沫材料由於其內部存在大量的泡沫結構而具有質輕、隔熱保溫、吸音、減震等性能對於保護環境、節能減排具有非常重要的意義，而被廣泛應用於社會生活的各個領域。市場上現有的發泡產品多為聚苯乙烯、PVC以及PP、PE等聚烯烴泡沫材料，然而這些材料大多存在力學性能不足、耐熱性不高、長期使用穩定較低等問題。而聚醯胺材料本身因其具有高強度、高耐熱、高耐疲勞、耐化學藥品和耐油性突出等性能而被廣泛的應用於製造業。然而普通的聚醯胺由於相對分子質量較低，約在兩萬以下，相對粘度較低2.3～2.6，熔融指數大，熔體強度極低，難以滿足發泡材料的要求。聚醯胺發泡材料能夠極大的擴展發泡材料的應用領域，並且聚醯胺材料的輕量化能夠極大的減少能源消耗，具有較高的經濟價值和社會價值。

技術實現要素：
針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種發泡用高熔體強度聚醯胺材料，該材料具有高強度，耐熱、耐化學藥品等優點。本發明的第二個目的是提供一種上述發泡用高熔體強度聚醯胺材料的製備方法。本發明的技術方案如下：本發明提供了一種發泡用高熔體強度聚醯胺材料，該材料由包括以下重量份的組分製成：聚醯胺100份，聚酯0～30份，玻璃纖維0～40份，相容劑0～10份，擴鏈劑0.3～3份，助劑0.2～2份。所述的聚醯胺為聚己內醯胺(PA6)或聚己二酸己二胺(PA66)中的一種或一種以上。所述的聚酯為聚對苯乙二醇酯(PET)或聚對苯丁二醇酯(PBT)中的一種或一種以上。所述的玻璃纖維為無鹼玻璃纖維，直徑為6～18μm。所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)或丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)中的一種或一種以上。所述的擴鏈劑選自聚乙二醇環氧樹脂、雙酚A二縮水甘油醚、1，3-雙噁唑啉苯、1，4-雙噁唑啉苯、2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)中的一種或一種以上。所述的助劑選自抗氧劑或潤滑劑中的一種或一種以上；其中：抗氧劑進一步選自磷酸氫二鈉(H10)、N，N′-雙-(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙醯基)己二胺(1098)、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(168)或四(2，4-二叔丁基苯基)4，4′-聯苯基二亞磷酸酯(P-EPQ)中的一種或一種以上；潤滑劑進一步選自乙撐雙脂肪酸醯胺(TAF)、乙烯-丙烯酸共聚物、共聚物和褐煤酸衍生物(P12)或矽酮粉中的一種或一種以上。本發明還提供了一種上述發泡用高熔體強度聚醯胺材料的製備方法，該方法包括以下步驟：稱取100份聚醯胺、0-30份聚酯、0-10份相容劑、0.3-3份擴鏈劑、0.2-2份助劑高速混勻；將混合物和0-40份玻璃纖維加入雙螺杆擠出機擠出造粒，製得組合物；然後將組合物進行固相縮聚反應，得到聚醯胺材料。所述的高速混勻的混合溫度為50～75℃，混合時間為2～5min，混合速率為1500～3000rmp。所述的玻璃纖維由雙螺杆擠出機的側餵料口加入。所述的雙螺杆擠出機自餵料口至擠出機模頭的擠出溫度分別是240～260℃，260～290℃，280～310℃，280～310℃，270～290℃，主機轉速20～50Hz。所述的固相縮聚的反應溫度為200～245℃，反應時間為4～20h。本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：本發明克服了聚醯胺熔體強度低的缺點，提供了一種高熔體強度滿足發泡要求的聚醯胺材料，製得的發泡材料強度更好，耐熱、耐化學藥品等性能更突出，同時聚醯胺材料的輕量化具有極大的經濟價值和社會價值，有利於減少能源消耗，符合低碳經濟和可持續發展的需要。具體實施方式以下結合實施例對本發明作進一步的說明。實施列1按照以下重量份稱取原料：聚醯胺(PA66)100份，擴鏈劑(雙酚A二縮水甘油醚)0.3份，抗氧劑(H10)0.2份；按上述重量份的聚醯胺、擴鏈劑、抗氧劑投入高速混合機中混合溫度為50℃，混合時間為3min，混合速率為1500rmp，高速混勻後，下料至雙螺杆擠出機擠出機料鬥，控制各區溫度(自餵料口至擠出機模頭)分別為260℃，280℃，300℃，300℃，285℃，主機轉速50Hz，經雙螺杆擠出機擠出造粒得到該組合物後；將組合物投入固相縮聚反應釜中，固相縮聚的反應溫度為220℃，反應10h後，得到發泡用高熔體強度聚醯胺材料，其熔體強度見表1。實施例2按照以下重量份稱取原...