一种有机硅尼龙弹性体及其制备方法

文档序号:775027 发布日期:2021-04-09 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 一种有机硅尼龙弹性体及其制备方法 (Organic silicon nylon elastomer and preparation method thereof ) 是由 王为国 王朝进 田国锋 毕燕 亓玉刚 于 2020-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种有机硅尼龙弹性体及其制备方法,涉及高分子材料制备技术领域。该有机硅尼龙弹性体,按下述配方称取各重量份原料:尼龙66盐6000g-9000g、酸化剂200g-1000g、低粘度有机硅聚合物800g-3000g、催化剂6-12g、增白剂3-6g、抗氧剂3-6g。本发明使得抗冲击性能良好,硬度明显降低,断裂伸长率逐步提高,最大达到700%,属于高弹性材料,断裂伸长率和回弹性较之传统的弹性体有较大提高,且使得新型尼龙弹性体具有更佳的柔韧性。(The invention provides an organic silicon nylon elastomer and a preparation method thereof, relating to the technical field of high polymer material preparation. The organic silicon nylon elastomer is prepared by weighing the following raw materials in parts by weight: 6000g-9000g of nylon 66 salt, 200g-1000g of acidifying agent, 800g-3000g of low-viscosity organic silicon polymer, 6 g-12 g of catalyst, 3 g-6 g of whitening agent and 3 g-6 g of antioxidant. The invention has the advantages of good impact resistance, obviously reduced hardness, gradually increased elongation at break up to 700% at most, belongs to a high-elasticity material, greatly improved elongation at break and rebound resilience compared with the traditional elastomer, and better flexibility of the novel nylon elastomer.)

一种有机硅尼龙弹性体及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料制备技术领域,具体为一种有机硅尼龙 弹性体及其制备方法。

背景技术

尼龙是一种高强度、高耐磨、高硬度的硬质材料,主要应用于 对强度要求较高的工程塑料领域,在弹性体领域,尤其是在高柔性 弹性体材料领域由于其较低的弹性限制了其应用。为进一步扩大其 应用范围,尼龙弹性体是目前行业内研究较热,也是应用性较强的 一类产品,一般采用以尼龙为硬段、醚类为软段进行嵌段共聚反应 聚合生产,产品兼具橡胶和热塑性塑料的特性,在众多弹性体领域 备受青睐。但随着对尼龙弹性体的深入研究,以醚类为软段的产品 存在断裂伸长率低、弹性低等问题,为解决醚类尼龙弹性体存在的 以上问题,现急需要研制一种有机硅尼龙弹性体。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种有机硅尼龙弹性体及 其制备方法,解决了尼龙断裂伸长率低和弹性低等问题的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种有 机硅尼龙弹性体,按下述配方称取各重量份原料:尼龙66盐6000g-9000g、酸化剂200g-1000g、低粘度有机硅聚合物 800g-3000g、催化剂6-12g、增白剂3-6g、抗氧剂3-6g。

优选的,所述尼龙66盐为利用重结晶法制备的晶体盐,所述 酸化剂为己二酸、戊二酸等二元酸的一种,酸化工艺应为尼龙66 盐完全溶解后加入酸化剂,使其均匀,所述低粘度有机硅聚合物为 端羟基聚二甲基硅氧烷,粘度为100-500mpa.s,保证其流动度, 所述催化剂为醋酸钾,二月桂酸二丁基锡,钛酸四丁酯中的一种或 两种的组合,所述尼龙增白剂为亚磷酸、次磷酸钠、亚磷酸三苯酯 中的一种。

优选的,一种有机硅尼龙弹性体的制备方法,包括如下制备方 法:

S1.将尼龙66盐以软化水溶解,溶液浓度调制65%,完全溶解 后,加入200g酸化剂,调整好酸度;

S2.再加入粘度为100-500mpa.s的低粘度有机硅聚合物,催化 剂,增白剂,1098型抗氧剂,投入聚合釜中,保温保压至215℃, 2.0Mpa,随后逐步降压至常压,常压赶气1小时,维持真空度为 -0.003mpa,1小时;

S3.随后出料,得尼龙66弹性体,有效降低材料硬度,断裂伸 长率提高,加工性能优异。

优选的,以尼龙链段为X段,以有机硅聚合物链段为Y段,一 定温度压力下,脱去反应产生的水,形成嵌段的聚合物,从而得到 弹性体聚合物。

优选的,所述有机硅尼龙弹性体的制备方法为嵌段的反应原 理,其反应原理如下:

(三)有益效果

本发明提供了一种有机硅尼龙弹性体及其制备方法。具备以下 有益效果:

1、引入有机硅聚合物为软段,抗冲击性能良好,硬度明显降 低,断裂伸长率逐步提高,最大达到600%,属于高弹性材料,断 裂伸长率和回弹性较之传统的弹性体有较大提高。

2、本发明以有机硅类为软段制备了新型尼龙弹性体,由于有 机硅长链聚合物是具备分子量可控、链段柔软、获得简单、产量大 等优点的胶体流动材料,使得新型尼龙弹性体具有更佳的柔韧性。

具体实施方式

下面将本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显 然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创 造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范 围。

实施例一:

本发明实施例提供一种有机硅尼龙弹性体,按下述配方称取各 重量份原料:尼龙66盐9000g、酸化剂200g、低粘度有机硅聚合 物800g、催化剂6g、增白剂3g、抗氧剂3g。

尼龙66盐为利用重结晶法制备的晶体盐,酸化剂为己二酸、 戊二酸等二元酸的一种,酸化工艺应为尼龙66盐完全溶解后加入 酸化剂,使其均匀,低粘度有机硅聚合物为端羟基聚二甲基硅氧烷, 粘度为100-500mpa.s,保证其流动度,催化剂为醋酸钾,二月桂 酸二丁基锡,钛酸四丁酯中的一种或两种的组合,尼龙增白剂为亚 磷酸、次磷酸钠、亚磷酸三苯酯中的一种。

一种有机硅尼龙弹性体的制备方法,包括如下制备方法:

S1.将9000g尼龙66盐以软化水溶解,溶液浓度调制65%,完 全溶解后,加入200g己二酸酸化,调整好酸度;

S2.再加入粘度为500mpa.s的端羟基聚二甲基硅氧烷800g, 醋酸钾3g,钛酸四丁酯3g,亚磷酸3g,1098型抗氧剂3g,投入 聚合釜中,保温保压至215℃,2.0Mpa,随后逐步降压至常压,常 压赶气1小时,维持真空度为-0.003mpa,1小时;

S3.随后出料,得尼龙66弹性体,有效降低材料硬度,断裂伸 长率提高,加工性能优异。

以尼龙链段为X段,以有机硅聚合物链段为Y段,一定温度压 力下,脱去反应产生的水,形成嵌段的聚合物,从而得到弹性体聚 合物。

有机硅尼龙弹性体的制备方法为嵌段的反应原理,其反应原理 如下:

实施例二:

将8000g尼龙66盐以软化水溶解,溶液浓度调制65%,完全 溶解后,加入400g己二酸酸化,酸度调整好后,再加入粘度为 500mpa.s的端羟基聚二甲基硅氧烷1600g,醋酸钾4g,钛酸四丁 酯4g,亚磷酸4g,抗氧剂1098加入4g,投入聚合釜中,保温保 压至215℃,2.0Mpa,随后逐步降压至常压,常压赶气1小时,维 持真空度为-0.003mpa,1小时,随后出料,得尼龙66弹性体。

实施例三:

将7500g尼龙66盐以软化水溶解,溶液浓度调制65%,完全 溶解后,加入600g己二酸酸化,酸度调整好后,再加入粘度为 500mpa.s的端羟基聚二甲基硅氧烷1900g,醋酸钾5g,钛酸四丁 酯5g,亚磷酸5g,抗氧剂1098加入5g,投入聚合釜中,保温保 压至215℃,2.0Mpa,随后逐步降压至常压,常压赶气1小时,维 持真空度为-0.003mpa,1小时,随后出料,得尼龙66弹性体。

实施例四:

将7000g尼龙66盐以软化水溶解,溶液浓度调制65%,完全 溶解后,加入800g己二酸酸化,酸度调整好后,再加入粘度为 500mpa.s的端羟基聚二甲基硅氧烷2200g,醋酸钾5g,钛酸四丁 酯5g,亚磷酸5g,抗氧剂1098加入5g,投入聚合釜中,保温保 压至215℃,2.0Mpa,随后逐步降压至常压,常压赶气1小时,维 持真空度为-0.003mpa,1小时,随后出料,得尼龙66弹性体。

实施例五:

将6000g尼龙66盐以软化水溶解,溶液浓度调制65%,完全 溶解后,加入1000g己二酸酸化,酸度调整好后,再加入粘度为 500mpa.s的端羟基聚二甲基硅氧烷3000g,醋酸钾6g,钛酸四丁 酯6g,亚磷酸6g,抗氧剂1098加入6g,投入聚合釜中,保温保 压至215℃,2.0Mpa,随后逐步降压至常压,常压赶气1小时,维 持真空度为-0.003mpa,1小时,随后出料,得尼龙66弹性体。

各实施例聚合生产的产品关键性能指标对比如下表

序号 冲击性能 硬度 断裂伸长率
实施例一 25JNB 111A 150%
实施例二 25JNB 90A 240%
实施例三 25JNB 72A 400%
实施例四 25JNB 58A 550%
实施例四 25JNB 45A 600%

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技 术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以 对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由 所附权利要求及其等同物限定。

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