第４２卷第１０期 ２０１４年５月 广州化工 Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．１０ Ｍａｖ．２０１４ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 加工方式对ＰＰＯ—ＰＡ６６合金的影响 陈锐，岑茵，郑一泉，艾军伟，孙东海 （塑料改性与加工国家工程实验室，金发科技股份有限公司企业技术中心，广东 广州 ５１０６６３） 摘 要：为解决聚苯醚（ＰＰＯ）和尼龙６６（ＰＡ６６）的相容问题，选用马来酸酐接枝ＳＥＢＳ（ＳＥＢＳ—ｇ—ＭＡＨ）进行原位增容，采 用三种不同的挤出共混方式，制备了ＰＰＯ／ＰＡ６６合金，结果表明，挤出共混方式对合金的性能有很大的影响，当ＰＰＯ和相容剂第 步挤出，再和ＰＡ６６第二步挤出时，所得的合金性能明显高于其余两种方式。ＳＥＭ和ＤＳＣ结果表明，采用ＰＰＯ和相容剂先挤出 一的方法，所得的合金相界面均匀，相尺寸减小，相容性得到改善。 关键词：聚苯醚；尼龙６６；相容性 中图分类号：ＴＱ９１４．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—９６７７（２０１４）０１０—０１１２—０３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎ ＰＰＯ／ＰＡ６６ Ａｌｌｏｙ ＣＨＥＮ Ｒｕｉ，ＣＥＮ Ｙｉｎ，ＺＨＥＮＧ Ｙｉ—ｑｕａｎ，ＡＩ Ｊｕｎ—ｗｅｉ，ＳＵＮ Ｄｏｎｇ—ｈａｌ （Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｎａｔｉｏｎａｌ—ｃｅｒｔｉｉｆｅｄ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｋｉｎｇｆａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １ ０６６３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ／ｎｙｌｏｎ ６６（ＰＰＯ／ＰＡ６６）ａｌｌｏｙｓ ｉｎ—ｓｉｔｕ ｃｏｍｐａｔｉｌｉｚｅｄ ｂｙ Ｍａｌｅｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ ｇｒａｆｔｅｄ ＳＥＢＳ（ＳＥＢＳ—ｇ—ＭＡＨ）ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｄ ａ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙ．Ｗｈｅｎ ＰＰＯ ａｎｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ａｇｅｎｔ ｗｅｒｅ ｂｌｅｎｄｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔａｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｂｌｅｎｄｅｄ ｗｉｔｈ ＰＡ６６ ｉｎ ｓｅｃｏｎｄ ｓｔｅｐ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｌｏｙｓ ｗｉｔｈ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．ＳＥＭ ａｎｄ ＤＳＣ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｐｈａｓｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ａｂｏｖｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｗａｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙ（ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｅｔｈｅｒ）；ｎｙｌｏｎ ６６；ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ＰＰＯ是一种热塑性树脂，具有良好的力学性能、耐热性能 １．２ ＰＰｏ／ＰＡ６６共混物的制备 和阻燃性能，但是它存在一个致命的弱点——熔体黏度高，流 动性差，加工成型困难，这大大了它的应用…。尼龙 试样制备采用的工艺路线： （１）工艺１ （ＰＡ）的耐化学药品性能、加工性能优良。因此，把ＰＰＯ和 采用一步法，将ＰＰＯ、ＰＡ６６、增容剂ＳＥＢＳ—ｇ—ＭＡＨ、增 ＰＡ做成合金可以兼具两种树脂的优点，使材料的应用范围更 韧剂ＳＥＢＳ及抗氧剂按预定质量比（ＰＰＯ：Ａ６６＝３０：７０）在高 加广泛。但非结晶性的ＰＰＯ与结晶性的ＰＡ是热力学不相容体 速搅拌机中混合均匀，用双螺杆挤出机挤出造粒。 系，不相容的聚合物共混物分散相的相畴粗大，两相之间界面 （２）工艺２ 作用薄弱，力学性能很差，没有实用价值。因此，要想使聚合物 共混物的性能达到最佳组合，必须对不相容的共混体系进行增 容 。 。本研究采用马来酸酐接枝ＳＥＢＳ（ＳＥＢＳ—ｇ—ＭＡＨ）作 为该体系的增容剂，研究了不同的共混工艺对合金性能的影 响。 采用两步法，将ＰＡ６６、增容剂ＳＥＢＳ—ｇ—ＭＡＨ、及抗氧剂 按预定配比在高速搅拌机中混合均匀，用双螺杆挤出机造粒， 再将粒料与ＰＰＯ、增韧剂ＳＥＢＳ按一定比例混合（ＰＰＯ：Ａ６６＝ ３０：７０），用双螺杆挤出机挤出造粒。 （３）工艺３ １ 实验部分 １．１ 主要原料 ＰＰＯ（牌号ＬＸＲ０４０），蓝星化工新材料有限公司；ＰＡ６６（牌 采用两步法，将ＰＰＯ、增容剂ＳＥＢＳ—ｇ—ＭＡＨ、及抗氧剂 按预定配比在高速搅拌机中混合均匀，用双螺杆挤出机造粒， 再将粒料与ＰＡ６６、增韧剂ＳＥＢＳ按一定比例混合（ＰＰＯ：Ａ６６＝ ３０：７０），用双螺杆挤出机挤出造粒。 将按以上步骤得到的粒料分别在１２０℃干燥箱中干燥３～ ４ ｈ，用注塑机制备标准试样。 号ＥＰＲ２４），平顶山神马工程塑料有限责任公司；ＳＥＢＳ—ｇ— ＭＡＨ（牌号ＦＧ１９０１ ＧＴ），美国科腾公司；ＳＥＢＳ（牌号ＳＥＢＳ ６１５０），市售；抗氧剂：市售。 １．３性能测试与表征 力学性能测试：将制得的样条在Ｚｗｉｃｋ电子万能试验机上 作者简介：陈锐，博士，主要从事高性能工程塑料研究。 第４２卷第１０期 解雪乔：对乙酰氨基酚处方前研究 １３３ 别放置在４０℃；４０℃，７５％ＲＨ；２５ ｑＣ；２５℃，６０％ＲＨ条件 下，分别放置２周和４周，每个条件平行做３份。将样品用甲 量＝Ｗ （或Ｗ ）的含量／ｄ。的含量以０天样品为对照分析，其结 果见表６。由表可以看出，不同条件下与０天的浓度比均在 性范围良好，回收率好，方法准确可靠。实验发现，对乙酰氨 基酚在水以及有机溶剂中的溶解度与文献中已报道的溶解度的 醇溶解定容到２５ ｍＬ，按色谱条件进样分析。计算相对百分含 数据较接近，且其溶液和固态稳定性良好。参考文献 ［１］，田青平，李菁，等．萘普生微乳经皮给药系统的处方前研究 ［Ｊ］．中国新药杂志，２００８，１７（２２）：１９４８—１９５２． ［２］ 侯冬枝，文红，平其能，等．左旋多巴咀嚼片的处方前研究［Ｊ］．西 北新药杂志，２Ｏ０９，２４（４）：２８０—２８３． ［３］ 王宝江，杨爽，李丹．芹菜素固体脂质纳米粒处方前的研究［Ｊ］．实 用药物与临床，２００８，１１（５）：３２３—３２４． ［４］ Ｋ．Ｄ．Ｍａｃｈａｄｏ，Ｊ．Ｃ．ｄｅ Ｌｉｍａ，Ｃ．Ｅ．Ｍ．Ｃａｍｐｏｓ，ｅｔ ａ１． Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｅｉｎｓｔｅｉｎ ａｎｄ Ｄｅｂｙｅ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ａｎ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ９７％一１０３％之间，即在．４－３％之间，表示对乙酰氨基酚的固态 稳定性较好。 ３结论 处方前研究就是利用药剂和分析的方法对剂型进行预｝贝０研 究和辅助研究。这些经过专门设计的试验，其实验结果反映出 药物或者药物与所选择的溶媒或辅料相结合后的物理和化学性 质，可用来估计是否需要更稳定或更易溶解的剂型。如果被试 验的药物在稳定性或溶解度及生物利用度上存在问题，则在剂 型设计之前就可以考虑如何改进的方法 Ｊ。 Ｎｉ４６Ｔｉ５４ ａｌｌｏｙ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｌｌｏｙｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｘ—ｒａｙ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｆｉｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｕｍｕｌａｎｔ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ［Ｊ］． Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．。２０１１，１３４（６）：０６４５０３—０６４５１１． 通过ＤＳＣ分析得到对乙酰氨基酚的熔点为１６８．９３℃。 ＴＧＡ分析表明从３０℃加热到１５０℃的过程中，样品首先失去 ［５］Ｓｈｕｎ—ＬｉＷＡＮＧ，Ｓｈａｎ—ＹａｎｇＬＩＮ，Ｙｅｎ—ＳｈａｎＷＥＩ．Ｔｒｎｓａｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ Ｆｏｒｍｓ ｏｆ Ａｅｅｔａｍｉｎｏｐｈｅｎ Ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｆｏｕｒｉｅｒ 水分。加热到１６８℃开始熔融，约１８０℃左右开始降解，在 ２２４℃时，快速降解。加热到２７０ 时，样品共失重９８．６６％。 经试验发现对乙酰氨基酚的结晶度比较好，且呈不规则块状结 Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ（ｒｒ—ＩＲ）Ｍｉｃｒｏｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈａｒｍ． Ｂｕｌ１．，２００２，５０（２）：１５３—１５６． ［６］ Ｒｏｇｅｒ Ａ．Ｇｒａｎｂｅｒｇ。Ａｋｅ Ｃ．Ｒａｓｍｕｓｏｎ．Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐａｒａｃｅｔａｍｏｌ ｉｎ Ｐｕｒｅ Ｓｏｌｖｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｄａｔａ，１９９９，４４（６）：１３９１—１３９５． 晶。样品随湿度变化吸湿量很小，受环境影响较小。 采用高效液相色谱法测定样品含量，流动相使用水：甲醇＝ ８０：２０，检测波长：２４７ ｎｍ，流速：１．０ ｍ１．／ｒａｉｎ，柱温：２５℃。 经试验对乙酰氨基酚于３．８３ ｒａｉｎ左右出峰。经方法学验证，线 ［７］ 汤丽娟，魏树礼．处方前研究的意义及方法［Ｊ］．中国医药工业杂 志，１９８９。２Ｏ（３）：１３３—１３６． （上接第１１３页） 导致玻璃化温度相互靠近以及熔点降低，所以，工艺３的熔点 降低说明在工艺３的加工条件下两相的相容性更好。从熔点降 低也说明三种工艺下合金相容性依次为工艺３＞工艺２＞工艺 １。这个结果与力学性能和ＳＥＭ照片的结果都是一致的。 （２）ＰＰＯ和相容剂第一步挤出，再和ＰＡ６６第二步挤出时， 所得的合金性能明显高于其余两种方式。 （３）ＳＥＭ研究表明，采用ＰＰＯ和相容剂先挤出的方式，分 散相尺寸变小，相容性更好。ＤＳＣ结果也表明，采用ＰＰＯ和相 容剂先挤出的方式，ＰＡ６６的熔点降低更明显，表明相容性更 好。 参考文献 ［１］管亦武，苑会林，钱丹，等．聚苯醚／尼龙６共混体系相容性的研究 ［Ｊ］．塑料工业，２００８，３６（９）：９—１２． ［２］冯威，励杭泉。高瑜，等．反应挤出法制备ＰＰＥ／ＰＡ６／ＳＥＢＳ共混物的 １００ １５０ ２００ ２５０ 温度／℃ 圈３ ＰＰＯ—ＰＡ６６合金的ＤＳＣ吸热曲线 研究［Ｊ］．高分子材料科学与工程，２０００，１６（６）：７９—８２． ［３］张师军，顾觉生．ＳＥＢＳ—ｇ—ＭＡＨ对ＰＰＥ／ＰＡ６６相容性影响的研究 ［Ｊ］．塑料工业，２００１，２９（３）：２３—３１． ［４］ 徐国平．聚苯 尼龙６合金的制备及应用［Ｊ］．工程塑料应用． ２０１１，３９（２）：５９—６１． ［５］ 王欣，何亚东，李刚，等．柠檬酸原位增容聚苯醚／尼龙６６合金的研 ３ 结 论 （１）使用ＳＥＢＳ—ｇ—ＭＡＨ做相容剂时，挤出共混方式对 ＰＰＯ—ＰＡ６６合金的性能有很大的影响。 究［Ｊ］．工程塑料应用，２０１２，４０（８）：３６—３９．
