專利名稱：一種高填充良表面的增強聚酰胺組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高填充良表面的增強聚酰胺組合物。
背景技術：
聚酰胺樹脂具有優(yōu)異的機械強度、耐熱性、耐化學藥品性、耐磨損性和自潤滑性， 且摩擦系數(shù)低，廣泛應用于電子電器、汽車、家具、建材和纖維領域。增強的半芳香族的聚酰胺材料具有很好的機械性能和高的熱變形溫度，有望在很多應用領域中代替金屬使用，主要是通過高填充、增強的模塑材料來實現(xiàn)，尤其是高玻纖含量增強的模塑材料。然而高玻纖含量的材料必然會導致材料的流動性變差，在一些薄壁和較大的制件就很難順利注塑，并且注塑表面浮纖很嚴重。歐洲專利EP 0957131 Bl描述了通過加入聚酰胺預聚物來改善聚酰胺組合物的流動性能。但由于預聚物有著很高濃度的端基，后期的加工過程中不可避免會有后續(xù)的反應， 反而使得流動性下降。中國專利CN 1368994A公開了一種通過將高分子量聚酰胺和熔點比高分子量聚酰胺的熔點高的聚酰胺低聚物在等于或低于聚酰胺低聚物的熔點的熔體溫度下進行熔融混合來改進高分子量聚酰胺組合物的流動性，但該方法有其局限性，只能在某些特定的樹脂組合中有效果，在其他體系中會出現(xiàn)在高分子量基體樹脂的加工溫度下低聚物塑化不良甚至不熔融，例如會發(fā)生在用PA66低聚物改善增強高分子量PA6材料流動性的體系中。中國專利CN 101193982B中公開了數(shù)均摩爾質(zhì)量為800-5000g/mol的線性或者支化聚酰胺低聚物可以有效改善高分子量聚酰胺材料的加工性能和表面質(zhì)量，但是需要加工過程中需要單獨的聚酰胺低聚物端基調(diào)節(jié)的步驟，因此會限制其的大規(guī)模使用。中國專利 CN200710306399公開一種用扁平玻纖增強低粘度聚酰胺的組合物，該組合物實現(xiàn)高含量玻纖增強，并且較好的流動性能和注塑制件表面質(zhì)量。但目前對于玻璃纖維截面積的扁平比大于2的生產(chǎn)技術成本昂貴，大大限制了這種方法的應用。對于其他流動性能的改善一般是通過加入流動改善劑來實現(xiàn)，主要例子有低分子量聚酯(DE 4127720A)，用極性鏈改性的聚烯烴蠟(BE 820472A)或鎂、鋅和鋁的鹽(TO 97/19131)或脂肪族羧酸的1價或2價金屬鹽(CN 1470565A、CN 1230467C)，但其缺點在于， 流動性改善的同時機械性能卻有較大程度的降低，失去了替代金屬制件的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種高含量玻纖增強的聚酰胺組合物。該組合物具有優(yōu)異的力學性能、較好的流動性能以及優(yōu)良的注塑表面質(zhì)量。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述高填充良表面的增強聚酰胺組合物，按重量百分比包含以下組分
20% 47%的半芳香族聚酰胺； 洲 10%脂肪族聚酰胺； 0. 3% 1%多羧基化合物；50% 70%的無機增強填料。另外，所述半芳香族聚酰胺選自含Γ12個碳原子的脂肪族二胺、對苯二甲酸或間苯二甲酸的均聚合物或含Γ12個碳原子的脂肪族二胺、對苯二甲酸、間苯二甲酸、6 12個碳原子的脂肪族二酸的共聚物；所述半芳香族聚酰胺選自PA6T/66、PA6I、PA6T/6I、PA9T、 PA10T、PA10T/66、PA12T、PA12I中的一種或者多種組分的混合物；所述半芳香族聚酰胺在95%濃硫酸中測定相對粘度為1. 4 2. 0 ；所述半芳香族聚酰胺端氨基濃度為150 300mol/t ；所述的脂肪族聚酰胺選自 PA6、PA46、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1212 中的一種或者多種組分的混合物；所述的多羧基化合物為含有芳環(huán)的三元、四元羧酸或其酸酐； 所述的三元、四元羧酸或其酸酐選自均苯三甲酸、均苯四甲酸、均苯四甲酸酐、萘四甲酸或萘四甲酸酐；所述無機增強填料為碳纖維、玻璃纖維、鈦酸鉀纖維、玻璃微珠、玻璃鱗片、滑石粉、云母、粘土、高嶺土、二氧化硅、硅灰土、硅藻土、碳酸鈣中的一種或多種混合物；該組合物還包含抗氧劑，抗氧化劑為受阻酚類、硫醚類、硫酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、亞磷酸鹽類以及含銅化合物類抗氧劑中的一種或多種的混合物。在本發(fā)明中，其技術要點為，在半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的混合樹脂體系中加入含有多羧基化合物，選用的半芳香族聚酰胺是中等粘度等級，并具有一定濃度的反應性端基，因而在熔融擠出過程中可以進行聚酰胺的支化反應，得到支化的聚酰胺，其流動性和注塑表面質(zhì)量都有明顯改善。在脂肪族聚酰胺和多羧基化合物的調(diào)節(jié)下，熔融擠出過程會有酰胺交換和支化反應，因此體系中會有產(chǎn)生部分低分子量的支化聚酰胺，這類物質(zhì)會使得體系的熔體粘度明顯降低，因此其加工性能得到明顯改善。同樣，其高玻纖含量增強的制件表面質(zhì)量能得到進一步的改善。并且該類支化的短鏈聚酰胺化合物和體系的相容性很好，自身的穩(wěn)定性也很好，在加工和使用過程不會揮發(fā)、降解或者遷移到表面，因此材料自身的力學性能并不會因此而降低。本發(fā)明的另一個目的是提供利用上述增強聚酰胺組合物制備的模制品。本發(fā)明的增強聚酰胺組合物是通過熔融混合的，可通過任何已知的制造方法制造，使用單螺桿或者雙螺桿擠出機、摻和機、密煉機、開煉機等熔融混合機將所有組分混合均勻，制成增強聚酰胺組合物；然后，在使用本發(fā)明的組合物，通過任何已知的成型方法，包括注塑、吹塑、擠出或者熱成型制造相應的模制品。本發(fā)明的有益效果在于
1.在聚酰胺組合物中加入多羧基化合物，熔融擠出過程中可以進行聚酰胺的支化反應，得到支化的聚酰胺，其組合物有著優(yōu)異的力學性能，而且流動性好；
2.熔融擠出過程會有酰胺交換和支化反應，因此體系中會有產(chǎn)生部分低分子量的支化聚酰胺，可降低體系的熔體粘度，因而其產(chǎn)品表面光滑，可以代替金屬使用，非常適合于電子消費設備的外殼材料和汽車零部件。
具體實施例方式以下結合實施例進一步說明本發(fā)明，但并非局限在實施例所述范圍。實施例一
4按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，再用組合的雙螺桿擠出機在轉速300 rpm的螺桿轉速與玻璃纖維熔融混合，玻璃纖維實行側喂料。螺筒溫度為觀0 320°C，熔融聚合物離開擠出機后用水驟冷，然后造粒。
實施例二
按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，其余與實施例一相同。
實施例三
按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，其余與實施例一相同。
實施例四
按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，其余與實施例一相同。
實施例五
按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，其余與實施例一相同。
對比例一
按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，其余與實施例一相同。
對比例二
按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，其余與實施例一相同。
對比例三
按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，其余與實施例一相同。
對比例四
按照表1中除玻纖外的其他成分預先混合均勻，其余與實施例一相同。
實施例中，聚酰胺A為PA10T，相對粘度為2. 3 ；聚酰胺B為PA10T，相對粘度為1. 8 ；聚酰胺C為PA6T/6I，相對粘度為1. 8 ；脂肪族聚酰胺為聚酰胺66 ；多羧基化合物為均苯三甲酸；無機填料為玻璃纖維。造粒料在120°C下干燥6 h后按標準注塑成型進行測試。其性能測定按照國家標準，具體如下，拉伸強度根據(jù)ISO 527-2測定，測試條件為23°C和10mm/min ；斷裂伸長率根據(jù)ISO 527-2測定，測試條件為23°C和10mm/min ；彎曲強度根據(jù)ISO 178測定，測試條件為23°C和2mm/min;彎曲模量根據(jù)ISO 178測定，測試條件為23°C和2mm/min ；IZOD缺口沖擊強度根據(jù)ISO 180測定，測試條件為23°C ；IZOD 無缺口沖擊強度根據(jù)ISO 180測定，測試條件為23°C。測試結果如表1所示，其中A1-A5分別代表實施例1_5，B1-B4分別代表對比例 1-4
權利要求
1.一種高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，按重量百分比包含以下組分20% 47%的半芳香族聚酰胺；2% 10%脂肪族聚酰胺；0. 3% 1%多羧基化合物；50% 70%的無機增強填料。
2.根據(jù)權利要求1所述高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于所述半芳香族聚酰胺選自含Γ12個碳原子的脂肪族二胺、對苯二甲酸或間苯二甲酸的均聚合物或含 Γ12個碳原子的脂肪族二胺、對苯二甲酸、間苯二甲酸、6 12個碳原子的脂肪族二酸的共聚物。
3.根據(jù)權利要求1所述高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，所述半芳香族聚酰胺選自 PA6T/66、PA6I、PA6T/6I、PA9T、PA10T、PA10T/66、PA12T、PA12I 中的一種或者多種組分的混合物。
4.根據(jù)權利要求1所述高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，所述半芳香族聚酰胺在95%濃硫酸中測定相對粘度為1. 4 2. 0。
5.根據(jù)權利要求1所述高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，所述半芳香族聚酰胺端氨基濃度為150 300mol/t。
6.根據(jù)權利要求1所述的高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，所述的脂肪族聚酰胺選自PA6、PA46、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1212中的一種或者多種組分的混合物。
7.根據(jù)權利要求1所述的高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，所述的多羧基化合物為含有芳環(huán)的三元、四元羧酸或其酸酐。
8.根據(jù)權利要求1所述的高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，所述的三元、四元羧酸或其酸酐選自均苯三甲酸、均苯四甲酸、均苯四甲酸酐、萘四甲酸或萘四甲酸酐。
9.根據(jù)權利要求1所述的高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，所述無機增強填料為碳纖維、玻璃纖維、鈦酸鉀纖維、玻璃微珠、玻璃鱗片、滑石粉、云母、粘土、高嶺土、二氧化硅、硅灰土、硅藻土、碳酸鈣中的一種或多種混合物。
10.根據(jù)權利要求1所述的高填充良表面的增強聚酰胺組合物，其特征在于，該組合物還包含抗氧劑，抗氧化劑為受阻酚類、硫醚類、硫酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、亞磷酸鹽類以及含銅化合物類抗氧劑中的一種或多種的混合物。
全文摘要
一種高填充良表面的增強聚酰胺組合物，由半芳香族聚酰胺、脂肪族聚酰胺、多羧基化合物和無機增強填料組成，主要應用于電子電器、汽車、家具、建材和纖維領域。其優(yōu)點在于1.在聚酰胺組合物中加入多羧基化合物，熔融擠出過程中可以進行聚酰胺的支化反應，得到支化的聚酰胺，其組合物有著優(yōu)異的力學性能，而且流動性好；2.熔融擠出過程會有酰胺交換和支化反應，因此體系中會有產(chǎn)生部分低分子量的支化聚酰胺，可降低體系的熔體粘度，因而其產(chǎn)品表面光滑，可以代替金屬使用，非常適合于電子消費設備的外殼材料和汽車零部件。
文檔編號C08L77/00GK102153857SQ20111006341
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權日2011年3月16日
發(fā)明者姜蘇俊, 易慶鋒, 陳健, 龍杰明 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司