專利名稱：一種pa6/mbs/pp共混材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種PA6/MBS/PP共混材料及其制備方法，尤其是其多元共混增容。
背景技術(shù)：
共混物的相容性直接影響其性能。反應(yīng)共混是改善不相容體系相結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能 的有效方法。在過去的增容改性研究中，大多集中在二元共混物上(不包括增容劑)。PA6/ MBS/PP為不相容體系。如何實(shí)現(xiàn)三者相容的關(guān)鍵是尋找適宜的相容劑。VERSIFY是DOW化 學(xué)公司在聚丙烯合成過程中加入少量的乙烯單體得到的乙丙共聚物。由于乙烯鏈段在共聚 物中分散非常均勻，從而使PP的結(jié)晶受到抑制，得到了類似彈性體但具有一定機(jī)械強(qiáng)度的 產(chǎn)品。多單體熔融接枝可以抑制接枝過程中PP的降解，同時提高其接枝率，本發(fā)明用苯乙 烯(St)作為共單體對V-2300進(jìn)行馬來酸酐(MAH)的熔融接枝，并用多單體接枝的V-2300 制備了 PA6/MBS/PP共混材料。

發(fā)明內(nèi)容
使用單螺桿擠出機(jī)(螺桿直徑Φ = 30mm, L/D = 25)采用質(zhì)量配比DCP為 0. 3%, MAH為3%，St比例為6%，進(jìn)行V-2300的熔融接枝，擠出后造粒，干燥得到接枝物 VERSIFY-g- (MAH-co-St) (g-V-2300)。共混物制備是將干燥好的 PA6、MBS、PP 和 g-V-2300 按一定配比混合后，用SHL-35雙螺桿擠出機(jī)在機(jī)筒溫度為200-240°C條件下熔融擠出、造 粒得到多元PA6/MBS/PP共混材料。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。圖 1 為 V-2300、V-2300-g-MAH、V-2300-g-(MAH-co-St)的紅外譜圖。圖中， 1782cm-l和1857cm-l兩處為酸酐環(huán)上的羰基吸收峰；702cm-l處為苯環(huán)的特征吸收峰； 2723cm-l處為甲基的特征峰，在反應(yīng)過程中沒有發(fā)現(xiàn)甲基發(fā)生變化，故將它作為定量分析 的內(nèi)標(biāo)峰。分別將1782cm-l和1857cm-l兩處酸酐環(huán)上的羰基吸收峰和2723cm-l處的 甲基特征峰進(jìn)行面積積分，其峰面積之比即為兩基團(tuán)吸光度之比(Ra)，反映了 V-2300上 MAH接枝量的相對大小，即MAH的相對接枝率，用Ra，MAH表示。從圖1中可以看出，與純 V-2300 譜圖相比，V-2300-g-MAH 與 V-2300-g-(MAH-co4t)的譜圖中，出現(xiàn)了 1782cm_l 和 1857cm-l處的羰基吸收峰，可以確認(rèn)MAH被接枝到V-2300上。同時，對比V-2300-g-MAH與 V-2300-g-(MAH-co-St)的譜圖可以發(fā)現(xiàn)，苯乙烯(St)的添加對馬來酸酐(MAH)的接枝有明 顯的促進(jìn)作用，加入M后羰基吸收峰顯著增強(qiáng)。V-2300-g-MAH與V-2300-g-(MAH-co-St) 中Ra，MAH分別為0. 89、2. 97。同時V-2300-g-(MAH-co-St)的譜圖出現(xiàn)了苯環(huán)的特征吸收 峰，表明V-2300分子鏈上接上了 M基團(tuán)。圖2為共混物脆斷面經(jīng)刻蝕后的SEM照片。(a)、(b)分別為PA6/MBS/PPK8303/V-2300-g-(MAH-co-St) (60/20/20/0)共混物脆斷面經(jīng)二氯甲烷刻蝕和先經(jīng)二氯甲烷刻蝕 后二甲苯刻蝕；(c)、(d)分別為 PA6/MBS/PPK8303/V-2300-g-(MAH-co-St) (60/20/20/20) 共混物淬斷面經(jīng)二氯甲烷刻蝕和先經(jīng)二氯甲烷刻蝕后二甲苯刻蝕?？梢姺稚⑾郙BS、PP呈 橢圓球狀，PA6/MBS/PP簡單共混物[圖2(a)、(b)]的分散相大且分散不均勻，顯現(xiàn)極差的分 散狀況，是明顯的分相體系。PA6/MBS/PP共混物中加入V-2300-g-(MAH-co-St)[圖2 (c)、 (d)]，分散相尺寸明顯減小。共混物的相形態(tài)得到明顯改善，分散相尺寸顯著減小，粒徑大 小分布均勻。表明V-2300-g-(MAH-co-St)顯著降低了 PA6基質(zhì)和MBS、PP分散相間的界面 張力，從而使分散相粒子在熔融過程中由于熱剪切應(yīng)力作用被細(xì)化和分散，最終得到分散 相粒徑分布小和分散性良好的共混物。圖3為PA6/MBS/PP共混物的力學(xué)性能對比。由圖3可見，PA6/MBS/PP簡單共混 物的力學(xué)性能較差，說明簡單共混物較差的相形態(tài)和較弱的界面粘著力使分散相成為基 體產(chǎn)生應(yīng)力集中的缺陷物，共混物受力作用容易產(chǎn)生過早破壞。PA6/MBS/PP體系中加入 V-2300-g-(MAH-co-St)后，共混物的力學(xué)性能明顯提高，V-2300-g-(MAH-co-St)起到了反 應(yīng)增容作用。由于相形態(tài)的改善，形成了較完善的界面層，使界面粘著力提高，有利于體系 塑性變形時對沖擊能的吸收、傳遞和分散，提高了沖擊性能；同時，也減少了基體中可能存 在的缺陷，有利于應(yīng)力的傳遞和分散，提高了材料抵抗外力的能力。在PA6/MBS/PP共混物 中加入反應(yīng)性增容劑V-2300-g-(MAH-co-St)，既提高了材料的韌性又提高了材料的拉伸強(qiáng) 度，而且共混物的力學(xué)性能均衡，這對制備價格低廉、高性能的共混物合金有重要的實(shí)際意 義。PA6/MBS/PP共混物中加入V-2300-g- (MAH-co-St)后共混物的MFR值顯著降低，這 主要因相容劑V-2300-g-(MAH-co-St)不但接枝的MAH可以與PA6端氨基在界面形成共聚 物，而且M除了起到提高接枝率的作用外，還起到了增加與MBS相容性的作用。
權(quán)利要求
1.一種PA6/MBS/PP共混材料及其制備方法，采取用熔融接枝的聚烯烴V-2300制備了 PA6/MBS/PP共混材料，獲得了力學(xué)性能均衡提高的共混材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PA6/MBS/PP共混材料其特征是使用單螺桿擠出機(jī)(螺桿 直徑Φ = 30匪，L/D = 25)采用質(zhì)量配比DCP為0. 3%，MAH為3%，St比例為6%，進(jìn)行 V-2300的熔融接枝，擠出后造粒，干燥得到接枝物VERSIFY-g-(MAH-co-St) (g-V-2300)。共 混物制備是將干燥好的PA6、MBS、PP和g-V-2300按一定配比混合后，用SHL-35雙螺桿擠出 機(jī)在機(jī)筒溫度為200-240°C條件下熔融擠出、造粒得到PA6/MBS/PP多元共混材料。
全文摘要
通過掃描電鏡、熱分析、熔體流動速率和力學(xué)性能等測試方法研究了馬來酸酐(MAH)和苯乙烯(St)多單體熔融接枝VERSIFY 2300[V-2300-g-(MAH-co-St)]對PA6/MBS/PP共混物的結(jié)晶行為、相形態(tài)和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在熔融共混過程中，V-2300-g-(MAH-co-St)中的酸酐基團(tuán)與PA6的端氨基原位生成的接枝共聚物有效地降低了共混物的界面張力，接枝物中苯乙烯基團(tuán)與甲基丙烯酸甲酯(M)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三元共聚物(MBS)作用，有助于提高共混物的相容性。當(dāng)PA6/MBS/PP共混物加入V-2300-g-(MAH-co-St)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％時，共混物分散相的尺寸明顯減少，力學(xué)性能得到較大提高。
文檔編號C08L51/00GK102061083SQ20101054944
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者張甲敏 申請人:河南科技學(xué)院