一种PA6/MBS/PP共混材料及其制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010549447.6	申请日：	2010.11.11
公开号：	CN102061083A	公开日：	2011.05.18
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C08L 77/02申请公布日:20110518\|\|\|公开
IPC分类号：	C08L77/02; C08L51/00; C08L23/12; C08L51/06; C08F255/00	主分类号：	C08L77/02
申请人：	河南科技学院
发明人：	张甲敏
地址：	453003 河南省新乡市华兰大道河南科技学院化学化工学院
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内容摘要

通过扫描电镜、热分析、熔体流动速率和力学性能等测试方法研究了马来酸酐(MAH)和苯乙烯(St)多单体熔融接枝VERSIFY 2300[V-2300-g-(MAH-co-St)]对PA6/MBS/PP共混物的结晶行为、相形态和力学性能的影响。结果表明，在熔融共混过程中，V-2300-g-(MAH-co-St)中的酸酐基团与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张力，接枝物中苯乙烯基团与甲基丙烯酸甲酯(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。当PA6/MBS/PP共混物加入V-2300-g-(MAH-co-St)质量分数为20％时，共混物分散相的尺寸明显减少，力学性能得到较大提高。

权利要求书

1：一种 PA6/MBS/PP 共混材料及其制备方法，采取用熔融接枝的聚烯烃 V-2300 制备了 PA6/MBS/PP 共混材料，获得了力学性能均衡提高的共混材料。
2：根据权利要求 1 所述的 PA6/MBS/PP 共混材料其特征是：使用单螺杆挤出机 ( 螺杆直径 Φ ＝ 30mm， L/D ＝ 25) 采用质量配比 DCP 为 0.3％， MAH 为 3％， St 比例为 6％，进行 V-2300 的熔融接枝，挤出后造粒，干燥得到接枝物 VERSIFY-g-(MAH-co-St)(g-V-2300)。共混物制备是将干燥好的 PA6、 MBS、 PP 和 g-V-2300 按一定配比混合后，用 SHL-35 双螺杆挤出机在机筒温度为 200-240℃条件下熔融挤出、造粒得到 PA6/MBS/PP 多元共混材料。

说明书

一种 PA6/MBS/PP 共混材料及其制备方法
    【技术领域】
     本发明专利涉及一种 PA6/MBS/PP 共混材料及其制备方法，尤其是其多元共混增容。背景技术
     共混物的相容性直接影响其性能。反应共混是改善不相容体系相结构和力学性能的有效方法。在过去的增容改性研究中，大多集中在二元共混物上 ( 不包括增容剂 )。PA6/ MBS/PP 为不相容体系。如何实现三者相容的关键是寻找适宜的相容剂。VERSIFY 是 DOW 化学公司在聚丙烯合成过程中加入少量的乙烯单体得到的乙丙共聚物。由于乙烯链段在共聚物中分散非常均匀，从而使 PP 的结晶受到抑制，得到了类似弹性体但具有一定机械强度的产品。多单体熔融接枝可以抑制接枝过程中 PP 的降解，同时提高其接枝率，本发明用苯乙烯 (St) 作为共单体对 V-2300 进行马来酸酐 (MAH) 的熔融接枝，并用多单体接枝的 V-2300 制备了 PA6/MBS/PP 共混材料。发明内容使用单螺杆挤出机 ( 螺杆直径 Φ ＝ 30mm， L/D ＝ 25) 采用质量配比 DCP 为 0.3％， MAH 为 3％， St 比例为 6％，进行 V-2300 的熔融接枝，挤出后造粒，干燥得到接枝物 VERSIFY-g-(MAH-co-St)(g-V-2300)。共混物制备是将干燥好的 PA6、 MBS、 PP 和 g-V-2300 按一定配比混合后，用 SHL-35 双螺杆挤出机在机筒温度为 200-240℃条件下熔融挤出、造粒得到多元 PA6/MBS/PP 共混材料。
     附图说明
     下面结合附图对本发明专利进一步说明。
     图 1 为 V-2300、 V-2300-g-MAH、 V-2300-g-(MAH-co-St) 的红外谱图。图中， 1782cm-1 和 1857cm-1 两处为酸酐环上的羰基吸收峰； 702cm-1 处为苯环的特征吸收峰； 2723cm-1 处为甲基的特征峰，在反应过程中没有发现甲基发生变化，故将它作为定量分析的内标峰。分别将 1782cm-1 和 1857cm-1 两处酸酐环上的羰基吸收峰和 2723cm-1 处的甲基特征峰进行面积积分，其峰面积之比即为两基团吸光度之比 (Ra)，反映了 V-2300 上 MAH 接枝量的相对大小，即 MAH 的相对接枝率，用 Ra， MAH 表示。从图 1 中可以看出，与纯 V-2300 谱图相比， V-2300-g-MAH 与 V-2300-g-(MAH-co-St) 的谱图中，出现了 1782cm-1 和 1857cm-1 处的羰基吸收峰，可以确认 MAH 被接枝到 V-2300 上。同时，对比 V-2300-g-MAH 与 V-2300-g-(MAH-co-St) 的谱图可以发现，苯乙烯 (St) 的添加对马来酸酐 (MAH) 的接枝有明显的促进作用，加入 St 后羰基吸收峰显著增强。V-2300-g-MAH 与 V-2300-g-(MAH-co-St) 中 Ra， MAH 分别为 0.89、 2.97。同时 V-2300-g-(MAH-co-St) 的谱图出现了苯环的特征吸收峰，表明 V-2300 分子链上接上了 St 基团。
     图 2 为共混物脆断面经刻蚀后的 SEM 照片。(a)、 (b) 分别为 PA6/MBS/PPK8303/V-2300-g-(MAH-co-St)(60/20/20/0) 共混物脆断面经二氯甲烷刻蚀和先经二氯甲烷刻蚀后二甲苯刻蚀； (c)、 (d) 分别为 PA6/MBS/PPK8303/V-2300-g-(MAH-co-St)(60/20/20/20) 共混物淬断面经二氯甲烷刻蚀和先经二氯甲烷刻蚀后二甲苯刻蚀。可见分散相 MBS、 PP 呈椭圆球状， PA6/MBS/PP 简单共混物 [ 图 2(a)、 (b)] 的分散相大且分散不均匀，显现极差的分散状况，是明显的分相体系。PA6/MBS/PP 共混物中加入 V-2300-g-(MAH-co-St)[ 图 2(c)、 (d)]，分散相尺寸明显减小。共混物的相形态得到明显改善，分散相尺寸显著减小，粒径大小分布均匀。表明 V-2300-g-(MAH-co-St) 显著降低了 PA6 基质和 MBS、 PP 分散相间的界面张力，从而使分散相粒子在熔融过程中由于热剪切应力作用被细化和分散，最终得到分散相粒径分布小和分散性良好的共混物。
     图 3 为 PA6/MBS/PP 共混物的力学性能对比。由图 3 可见， PA6/MBS/PP 简单共混物的力学性能较差，说明简单共混物较差的相形态和较弱的界面粘着力使分散相成为基体产生应力集中的缺陷物，共混物受力作用容易产生过早破坏。PA6/MBS/PP 体系中加入 V-2300-g-(MAH-co-St) 后，共混物的力学性能明显提高， V-2300-g-(MAH-co-St) 起到了反应增容作用。由于相形态的改善，形成了较完善的界面层，使界面粘着力提高，有利于体系塑性变形时对冲击能的吸收、传递和分散，提高了冲击性能；同时，也减少了基体中可能存在的缺陷，有利于应力的传递和分散，提高了材料抵抗外力的能力。在 PA6/MBS/PP 共混物中加入反应性增容剂 V-2300-g-(MAH-co-St)，既提高了材料的韧性又提高了材料的拉伸强度，而且共混物的力学性能均衡，这对制备价格低廉、高性能的共混物合金有重要的实际意义。
     PA6/MBS/PP 共混物中加入 V-2300-g-(MAH-co-St) 后共混物的 MFR 值显著降低，这主要因相容剂 V-2300-g-(MAH-co-St) 不但接枝的 MAH 可以与 PA6 端氨基在界面形成共聚物，而且 St 除了起到提高接枝率的作用外，还起到了增加与 MBS 相容性的作用。

资源描述

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1、10申请公布号CN102061083A43申请公布日20110518CN102061083ACN102061083A21申请号201010549447622申请日20101111C08L77/02200601C08L51/00200601C08L23/12200601C08L51/06200601C08F255/0020060171申请人河南科技学院地址453003河南省新乡市华兰大道河南科技学院化学化工学院72发明人张甲敏54发明名称一种PA6/MBS/PP共混材料及其制备方法57摘要通过扫描电镜、热分析、熔体流动速率和力学性能等测试方法研究了马来酸酐MAH和苯乙烯ST多单体熔融接枝VERS。

2、IFY2300V2300GMAHCOST对PA6/MBS/PP共混物的结晶行为、相形态和力学性能的影响。结果表明，在熔融共混过程中，V2300GMAHCOST中的酸酐基团与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张力，接枝物中苯乙烯基团与甲基丙烯酸甲酯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。当PA6/MBS/PP共混物加入V2300GMAHCOST质量分数为20时，共混物分散相的尺寸明显减少，力学性能得到较大提高。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN102061088A1/1页21一种PA。

3、6/MBS/PP共混材料及其制备方法，采取用熔融接枝的聚烯烃V2300制备了PA6/MBS/PP共混材料，获得了力学性能均衡提高的共混材料。2根据权利要求1所述的PA6/MBS/PP共混材料其特征是使用单螺杆挤出机螺杆直径30MM，L/D25采用质量配比DCP为03，MAH为3，ST比例为6，进行V2300的熔融接枝，挤出后造粒，干燥得到接枝物VERSIFYGMAHCOSTGV2300。共混物制备是将干燥好的PA6、MBS、PP和GV2300按一定配比混合后，用SHL35双螺杆挤出机在机筒温度为200240条件下熔融挤出、造粒得到PA6/MBS/PP多元共混材料。权利要求书CN10206108。

4、3ACN102061088A1/2页3一种PA6/MBS/PP共混材料及其制备方法技术领域0001本发明专利涉及一种PA6/MBS/PP共混材料及其制备方法，尤其是其多元共混增容。背景技术0002共混物的相容性直接影响其性能。反应共混是改善不相容体系相结构和力学性能的有效方法。在过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剂。PA6/MBS/PP为不相容体系。如何实现三者相容的关键是寻找适宜的相容剂。VERSIFY是DOW化学公司在聚丙烯合成过程中加入少量的乙烯单体得到的乙丙共聚物。由于乙烯链段在共聚物中分散非常均匀，从而使PP的结晶受到抑制，得到了类似弹性体但具有一定机械强度的产品。

5、。多单体熔融接枝可以抑制接枝过程中PP的降解，同时提高其接枝率，本发明用苯乙烯ST作为共单体对V2300进行马来酸酐MAH的熔融接枝，并用多单体接枝的V2300制备了PA6/MBS/PP共混材料。发明内容0003使用单螺杆挤出机螺杆直径30MM，L/D25采用质量配比DCP为03，MAH为3，ST比例为6，进行V2300的熔融接枝，挤出后造粒，干燥得到接枝物VERSIFYGMAHCOSTGV2300。共混物制备是将干燥好的PA6、MBS、PP和GV2300按一定配比混合后，用SHL35双螺杆挤出机在机筒温度为200240条件下熔融挤出、造粒得到多元PA6/MBS/PP共混材料。附图说明0004。

6、下面结合附图对本发明专利进一步说明。0005图1为V2300、V2300GMAH、V2300GMAHCOST的红外谱图。图中，1782CM1和1857CM1两处为酸酐环上的羰基吸收峰；702CM1处为苯环的特征吸收峰；2723CM1处为甲基的特征峰，在反应过程中没有发现甲基发生变化，故将它作为定量分析的内标峰。分别将1782CM1和1857CM1两处酸酐环上的羰基吸收峰和2723CM1处的甲基特征峰进行面积积分，其峰面积之比即为两基团吸光度之比RA，反映了V2300上MAH接枝量的相对大小，即MAH的相对接枝率，用RA，MAH表示。从图1中可以看出，与纯V2300谱图相比，V2300GMAH与。

7、V2300GMAHCOST的谱图中，出现了1782CM1和1857CM1处的羰基吸收峰，可以确认MAH被接枝到V2300上。同时，对比V2300GMAH与V2300GMAHCOST的谱图可以发现，苯乙烯ST的添加对马来酸酐MAH的接枝有明显的促进作用，加入ST后羰基吸收峰显著增强。V2300GMAH与V2300GMAHCOST中RA，MAH分别为089、297。同时V2300GMAHCOST的谱图出现了苯环的特征吸收峰，表明V2300分子链上接上了ST基团。0006图2为共混物脆断面经刻蚀后的SEM照片。A、B分别为PA6/MBS/PPK8303/说明书CN102061083ACN102061。

8、088A2/2页4V2300GMAHCOST60/20/20/0共混物脆断面经二氯甲烷刻蚀和先经二氯甲烷刻蚀后二甲苯刻蚀；C、D分别为PA6/MBS/PPK8303/V2300GMAHCOST60/20/20/20共混物淬断面经二氯甲烷刻蚀和先经二氯甲烷刻蚀后二甲苯刻蚀。可见分散相MBS、PP呈椭圆球状，PA6/MBS/PP简单共混物图2A、B的分散相大且分散不均匀，显现极差的分散状况，是明显的分相体系。PA6/MBS/PP共混物中加入V2300GMAHCOST图2C、D，分散相尺寸明显减小。共混物的相形态得到明显改善，分散相尺寸显著减小，粒径大小分布均匀。表明V2300GMAHCOST显著降。

9、低了PA6基质和MBS、PP分散相间的界面张力，从而使分散相粒子在熔融过程中由于热剪切应力作用被细化和分散，最终得到分散相粒径分布小和分散性良好的共混物。0007图3为PA6/MBS/PP共混物的力学性能对比。由图3可见，PA6/MBS/PP简单共混物的力学性能较差，说明简单共混物较差的相形态和较弱的界面粘着力使分散相成为基体产生应力集中的缺陷物，共混物受力作用容易产生过早破坏。PA6/MBS/PP体系中加入V2300GMAHCOST后，共混物的力学性能明显提高，V2300GMAHCOST起到了反应增容作用。由于相形态的改善，形成了较完善的界面层，使界面粘着力提高，有利于体系塑性变形时对冲击能。

10、的吸收、传递和分散，提高了冲击性能；同时，也减少了基体中可能存在的缺陷，有利于应力的传递和分散，提高了材料抵抗外力的能力。在PA6/MBS/PP共混物中加入反应性增容剂V2300GMAHCOST，既提高了材料的韧性又提高了材料的拉伸强度，而且共混物的力学性能均衡，这对制备价格低廉、高性能的共混物合金有重要的实际意义。0008PA6/MBS/PP共混物中加入V2300GMAHCOST后共混物的MFR值显著降低，这主要因相容剂V2300GMAHCOST不但接枝的MAH可以与PA6端氨基在界面形成共聚物，而且ST除了起到提高接枝率的作用外，还起到了增加与MBS相容性的作用。说明书CN102061083ACN102061088A1/1页5图1图2图3说明书附图CN102061083A。

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