一种聚己二酰丁二胺和聚四氟乙烯的组合物

摘要

本发明提供了一种聚己二酰丁二胺和聚四氟乙烯的组合物：在反应釜中，打入纯水，阻聚剂，加入一定量的分散剂，引发剂，聚己二酰丁二胺粉体，丙烯酸酐，γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH‑570)，升温至反应温度，待反应结束，得到表面聚合的聚己二酰丁二胺，产品经过滤，烘干，然后与聚四氟乙烯在高速混合机混合，再在磨粉机中研磨破碎，得到本专利产品。

权利要求

1.一种聚己二酰丁二胺和聚四氟乙烯的组合物，其特征在于包括以下步骤：步骤1.水相的配制

按重量份计，在反应釜中加入1000份水，0.5-2份乳化剂，搅拌均匀；

步骤2.油相的配制

按重量份计，将100份聚己二酰丁二胺粉体，0.5-3份KH570单体，0.5-3份丙烯酸酐混合，再加入0.05-0.1份引发剂、搅拌均匀；

步骤3.聚合反应

将步骤2中配好的油相溶液加到步骤1中装有已配制水相的反应釜中，然后从70-100℃反应8-20h，反应结束后放料，产品经过滤，烘干；

步骤4.共混

将70-90份步骤3得到表面改性的聚己二酰丁二胺粉体，与10-30份PTFE粉体混合，在高速混合机混合，再在流化床喷射磨机中研磨破碎，得到本产品。

说明书

一种聚己二酰丁二胺和聚四氟乙烯的组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及一种改性聚己二酰丁二胺的制备方法，特别是一种聚己二酰丁二胺和聚四氟乙烯的组合物及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚己二酰丁二胺(PA46)是由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族聚酰胺，虽然有尼龙66相似的分子结构，但PA46的每个给定长度的链上的酰胺组数更多，链结构更对称；而高度对称的链结构致使其结晶度高，而且结晶速度快，因而熔点更高，热变形温度也高，而长期使用温度可达163℃。这些特性使PA46比其它工程塑料如PA6、PA66、PPA和聚酯在耐热、高温下的机械强度、耐磨等方面具有技术优势，并且成型周期短，加工更经济。

[0003] 高性能聚酰胺46在汽车和电子应用领域具有无以比拟的性能和价值，可提供高温条件下的优异机械性能、卓越的耐磨性和低摩擦以及优异的流动性，使得加工处理更为方便，特殊设计更为灵活。性能超越了PPA、PA6T、PA9T，同时在需要高温的工作条件下通常优于PPS和LCP材料。

[0004] 作为冲击改性剂的聚烯烃与尼龙的掺混物是以改性聚烯烃在尼龙基体中分散成海岛状(直径011～1μm)的相分散结构，其改性聚烯烃便成为冲击能吸收体，此类合金可提高尼龙在低温、干态下的冲击强度和降低吸湿性。尼龙与含有烃基的聚烯烃或其弹性体的接枝共聚物等组成的共混合金可得到超韧性的尼龙材料。

[0005] 涉及含聚己二酰丁二胺(PA46)的组合物有公开报道：

[0006] CN102942785涉及一种耐湿态无铅锡焊的尼龙46复合材料及其制备方法。该尼龙46复合材料按重量百分比，由以下组分组成：PA46树脂40.4-89.2％；PPO树脂5-15％；相容剂0-5％；玻璃纤维0-45％；其他助剂1-2％。该复合材料制作方法如下：根据上述的重量百分比称取各个组分，并对原料组分进行干燥处理；将干燥后的PA46树脂、PPO树脂、相容剂、助剂投入高速混合机中进行混合；将混合过后的料加入双螺杆挤出机中，并加入玻璃纤维进行增强，挤出造粒。可应用于制备需要经受无铅锡焊的电子电器产品的接插件和耐高温要求的汽车塑料零部件等领域。

[0007] CN102604382A公开了一种高耐热高刚性高扭矩的PA合金材料及制备方法。主要原料组分重量百分比为：PA46*PA66∶45-75％，PPS∶10-35％，POE-g-MAH∶3-10％，玻璃纤维8-25％，碳纤维f10％，偶联剂0.5-1.5％。该发明通过多种高分子材料聚合在一起制得一种合金工程塑料，使各种高分子材料的优越性能进行互补，从而得到一种以PA为主的高耐热、高刚性、高扭矩的新型材料。

[0008] 现有含PA46组合物公知技术都具有组分复杂，高分子聚合物之间相容性差，混合不均匀等缺点，影响了在工业装置中的使用效果。

发明内容

[0009] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚己二酰丁二胺和聚四氟乙烯的组合物。

[0010] 在反应釜中，打入纯水，阻聚剂，加入一定量的分散剂，引发剂，聚己二酰丁二胺粉体，丙烯酸酐，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，升温至反应温度，待反应结束，得到表面聚合的聚己二酰丁二胺，产品经过滤，烘干，然后与聚四氟乙烯在高速混合机混合，再在磨粉机中研磨破碎，得到本专利产品。本发明在聚己二酰丁二胺颗粒表面上引入少量带双键的丙烯酸酐和第三单体KH570作为共聚单体，进行表面改性，可提高聚己二酰丁二胺与PTFE聚合物的相容性。

[0011] 本发明提供一种聚己二酰丁二胺和聚四氟乙烯的组合物，通过以下步骤实现：

[0012] 步骤1.水相的配制

[0013] 按重量份计，在反应釜中内加入1000份水，0.5-2份乳化剂(优选1份)，搅拌均匀；

[0014] 步骤2.油相的配制

[0015] 按重量份计，将100份聚己二酰丁二胺粉体，0.5-2份(优选1份)KH570单体，0.5-2份(优选1.5份)丙烯酸酐混合，再加入0.05-0.1份引发剂(优选0.05份)、搅拌均匀。

[0016] 步骤3.聚合反应

[0017] 将步骤2配好的油相溶液加到步骤1中装有已配制水相的反应釜中，通入，然后从70-100℃(优选90℃)反应8-20h(优选10h)，反应结束后放料，产品经过滤，烘干。

[0018] 步骤4.共混

[0019] 将70-90份步骤3得到表面改性的聚己二酰丁二胺粉体，与10-30份PTFE粉体混合，在高速混合机混合，再在磨粉机中研磨破碎，得到本专利产品。

[0020] 所述化学分散剂包括阴离子乳化剂，为十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、二烷基琥珀酸钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸钠及链烷烃磺酸钠等长链烷基型阴离子型乳化剂、全氟辛酸钾盐或铵盐及全氟烷辛磺酸钠盐或铵盐中的任意一种。优选十二烷基硫酸铵。

[0021] 所述引发剂优选过硫酸钾，过硫酸铵。

[0022] 所述高速混合机为市售产品，如南京麦奔机械专业生产的高速混合机产品。

[0023] 所述磨粉机可被用于制备/混合干粉或其他材料，所述设备可包括，非限制性地，例如：多种搅拌器，包括旋转搅拌器，及多种磨粉机，包括球磨机、电磁球磨机、盘式磨粉机，针磨机，高能冲击研磨机，流能冲击研磨机，反向喷管喷射磨机，流化床喷射磨机，锤式粉碎机，滚磨机、机械扩散处理机，或冲击研磨机。在所述磨粉机中，高速和高强度能够被应用或施加在干粉材料上，以实现高剪切或高冲击应用于干粉材料，优选为流化床喷射磨机。为市售产品，如绵阳流能粉体设备有限公司生产的产品。

[0024] 所述γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为市售产品，如青岛旭昕化工有限公司生产的产品。

[0025] 所述聚己二酰丁二胺粉体为市售产品，如广州市红狮贸易有限公司生产的产品。

[0026] 本发明的有益效果：

[0027] 聚己二酰丁二胺经丙烯酸酐以及γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)进行表面改性，提高了与聚四氟乙烯的相容性，可以在粉碎混合过程中充分的接触，分散的更均匀。γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)在自由基引发下，C＝C双键易发生聚合反应，其分子结构中的烷氧基在室温下易进行水解缩聚，形成交联网络，有利于在共混中提高与聚四氟乙烯微粉的结合力。

具体实施方式

[0028] 以下实施例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。

[0029] 本发明提供一种聚己二酰丁二胺和聚四氟乙烯的组合物，通过以下步骤实现：

[0030] 实施例1

[0031] 步骤1.水相的配制

[0032] 在2000L高压反应釜中内加入1000Kg水，1Kg十二烷基硫酸铵，搅拌均匀。步骤2.油相的配制

[0033] 在200L反应釜中，将100Kg聚己二酰丁二胺粉体，1Kg丙烯酸酐，1Kgγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，再加入0.08Kg过硫酸钾引发剂、搅拌均匀。

[0034] 步骤3.聚合反应

[0035] 将步骤2配好的油相溶液加到步骤1中装有已配制水相的反应釜中，然后从90℃反应14h，反应结束后放料，经过滤，干燥，得到表面接枝的聚己二酰丁二胺粉体。

[0036] 步骤4.共混粉碎

[0037] 将80Kg步骤3得到表面接枝的聚己二酰丁二胺粉体，然后与20KgPTFE粉体混合，在500L高速混合机混合，再在流化床喷射磨机中研磨破碎，得到本专利产品。编号为SX-1。

[0038] 实施例2

[0039] 步骤1.水相的配制

[0040] 在2000L高压反应釜中内加入1000Kg水，0.5Kg十二烷基硫酸铵，搅拌均匀。

[0041] 步骤2.油相的配制

[0042] 在200L反应釜中，将100Kg聚己二酰丁二胺，0.5Kg丙烯酸酐，0.5Kgγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)单体混合，再加入0.05Kg过硫酸钾引发剂、搅拌均匀。

[0043] 步骤3.聚合反应

[0044] 将步骤2配好的油相溶液加到步骤1中装有已配制水相的反应釜中，然后从70℃反应20h，反应结束后放料，经过滤，干燥，得到表面接枝的聚己二酰丁二胺粉体。

[0045] 步骤4.共混粉碎

[0046] 将70Kg步骤3得到表面接枝的聚己二酰丁二胺粉体，然后与30KgPTFE粉体在300L高速混合机混合，再在流化床喷射磨机中研磨破碎，得到本专利产品。编号为SX-2。

[0047] 实施例3

[0048] 步骤1.水相的配制

[0049] 在2000L高压反应釜中内加入1000Kg水，2Kg十六烷基苯磺酸钠，搅拌均匀。

[0050] 步骤2.油相的配制

[0051] 在200L反应釜中，将100Kg聚己二酰丁二胺，2Kg丙烯酸酐，2Kgγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)单体混合，再加入0.1Kg过硫酸铵引发剂、搅拌均匀。

[0052] 步骤3.聚合反应

[0053] 将步骤2配好的油相溶液加到步骤1中装有已配制水相的反应釜中，然后从100℃反应10h，反应结束后放料，经过滤，干燥，得到表面接枝的聚己二酰丁二胺粉体。

[0054] 步骤4.共混粉碎

[0055] 将90份步骤3得到表面接枝的聚己二酰丁二胺粉体，然后与10份PTFE粉体在300L高速混合机混合，再在流化床喷射磨机中研磨破碎，得到本专利产品。编号为SX-3。

[0056] 对比例1

[0057] 聚己二酰丁二胺不进行接枝，只进行步骤4的共混，不进行步骤1-3的反应，其它同实施例1。所得产品编号为SX-4。

[0058] 对比例2

[0059] 只采用聚己二酰丁二胺为单一组分，产品编号为SX-5。

[0060] 实施例4

[0061] 实施例1-3和对比例1-2中制得的微粉，

[0062] 热变形温度按ASTM-D648标准进行检验，负载为I.82MPa，试样尺寸(mm)：(127±2)X(12.7±0.2)X(3.20±0.2)；最大变形量为0.254mm。

[0063] 缺口冲击强度按按ASTM-D256标准进行检验，试样类型为V缺口型，试样尺寸(mm)：63.5X(12.7±0.2)X(3.2±0.2)；缺口类型为V口类，缺口剩余厚度10.16mm。

[0064]实施例样品 热变形温度℃ 缺口冲击强度KJ/m2
SX-1 289 17
SX-2 287 15
SX-3 293 19
SX-4 252 11
SX-5 188 4.9