一種聚酰胺模塑組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種聚酰胺模塑組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酰胺因具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性 和自潤(rùn)滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性等，其被廣泛適于用玻璃纖維和其它填料填充 增強(qiáng)改性，提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍等方面。近幾年來(lái)半芳香族聚酰胺由于其耐熱性能和 力學(xué)性能更優(yōu)而被重點(diǎn)開(kāi)發(fā)。
[0003] 然而，均聚PA6T由于熔點(diǎn)高于分解溫度，通常向其中添加一定量的共聚組分降低 其熔點(diǎn)，得到PA6T/66、PA6T/6等。但共聚組分的加入破壞了均聚物的晶體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致上述 6T共聚物性能下降，注塑時(shí)成型周期延長(zhǎng)，不利于模塑制件生產(chǎn)。
[0004] 另外一種降低半芳香族聚酰胺熔點(diǎn)的方法是增加脂肪胺碳鏈的長(zhǎng)度，例如，將己 二胺更換為壬二胺，得到PA9T，其熔點(diǎn)低于320°C，遠(yuǎn)低于分解溫度，熔融加工時(shí)的熱分解 問(wèn)題得到一定程度解決，可以正常使用。然而，對(duì)于聚酰胺9T，由于作為其構(gòu)成成分的二胺 的碳原子數(shù)為奇數(shù)，所以聚酰胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，同樣破壞了其結(jié)晶性，進(jìn)而導(dǎo)致性能下 降。
[0005] 目前，本領(lǐng)域技術(shù)人員一般以熔點(diǎn)來(lái)大體說(shuō)明聚合物的熔融狀態(tài)，但對(duì)于加工應(yīng) 用等需求而言，這一描述仍顯粗糙。聚合物的熔融過(guò)程并非在一點(diǎn)發(fā)生，而是在一段范圍內(nèi) 進(jìn)行，這段范圍通常稱(chēng)為熔程，在熔程內(nèi)的吸熱峰定義為熔點(diǎn)。聚合物的熔點(diǎn)不僅與其單體 組成相關(guān)，聚合過(guò)程、單體單元的序列長(zhǎng)度、排列方式、分子間作用力、結(jié)晶形態(tài)和取向結(jié)構(gòu) 等同樣對(duì)熔點(diǎn)有較大影響。即使組分、單體配比相同的聚酰胺，由于上述因素的共同作用， 其熔點(diǎn)都可能差別巨大，從而引起聚酰胺乃至其組合物性能的差異。
[0006] 本發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用具有特殊的結(jié)晶和熔融行為的具有雙熔點(diǎn)的聚 酰胺樹(shù)脂制備得到的聚酰胺模塑組合物，能夠縮短注塑產(chǎn)品的成型周期，同時(shí)注塑產(chǎn)品的 表面光澤度得到提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠縮短注塑產(chǎn)品 成型周期和具有改進(jìn)表面性能的聚酰胺模塑組合物。
[0008] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種聚酰胺模塑組合物，包括以下組成： a、 30wt%-95wt%的具有雙熔點(diǎn)的聚酰胺樹(shù)脂； b、 0_70wt%的增強(qiáng)填料； c、 0-70wt%的添加劑和/或其它聚合物； 其中，a、b、c三種組分的重量百分?jǐn)?shù)之和為100wt% ; 采用DSC儀器，將聚酰胺樹(shù)脂樣品以10°C/min的升溫速率升溫直至DSC譜圖上出現(xiàn) 第一個(gè)吸熱峰，將此時(shí)溫度記為T(mén)。取另一個(gè)樣品以10°C/min的升溫速率升至某一溫度 T+40°C，恒溫3min，再以10°C/min的降溫速率降至50°C、恒溫3min，最后以10°C/min的升溫 速率升至T+40°C。以另一個(gè)樣品第二次升溫記錄的DSC曲線(xiàn)為準(zhǔn)，該聚酰胺樹(shù)脂具有雙熔 點(diǎn)，其中二者熔點(diǎn)之差為6°C -22°C。
[0009] 優(yōu)選地，一種聚酰胺模塑組合物，包括以下組成： a、 30wt%-90wt%的聚酰胺樹(shù)脂； b、 lwt%_69wt%的增強(qiáng)填料； c、 0. lwt%-62wt%的添加劑和/或其它聚合物； 其中，a、b、c三種組分的重量百分?jǐn)?shù)之和為100wt%。
[0010] 優(yōu)選地，所述具有雙熔點(diǎn)的聚酰胺樹(shù)脂，其熔點(diǎn)呈現(xiàn)：270 °C <熔點(diǎn)< 330 °C。
[0011] 優(yōu)選地，所述具有雙熔點(diǎn)的聚酰胺樹(shù)脂，其冷結(jié)晶溫度呈現(xiàn)：240 °C <冷結(jié)晶溫度 彡 300 0Co
[0012] 所述組分b的含量?jī)?yōu)選為10wt%_50wt%，更優(yōu)選為15wt%_40wt% ; 增強(qiáng)填料含量過(guò)低，導(dǎo)致聚酰胺模塑組合物力學(xué)性能較差；增強(qiáng)填料含量過(guò)高，聚酰胺 模塑組合物制品表面浮纖嚴(yán)重，影響產(chǎn)品外觀。
[0013] 所述增強(qiáng)填料的形狀為纖維狀，其平均長(zhǎng)度為0· 01mm-20mm，優(yōu)選為0· ; 其長(zhǎng)徑比為5:1-2000:1，優(yōu)選為30:1-600:1，當(dāng)纖維狀的增強(qiáng)填料含量在上述范圍內(nèi)時(shí)， 聚酰胺模塑組合物就會(huì)表現(xiàn)出高熱變形溫度和增高的高溫剛性。
[0014] 所述增強(qiáng)填料為無(wú)機(jī)增強(qiáng)填料或有機(jī)增強(qiáng)填料； 所述無(wú)機(jī)增強(qiáng)填料選自玻璃纖維、鈦酸鉀纖維、金屬包層的玻璃纖維、陶瓷纖維、硅灰 石纖維、金屬碳化物纖維、金屬固化纖維、石棉纖維、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、石膏纖維或 硼纖維的一種或幾種，優(yōu)選為玻璃纖維； 使用玻璃纖維不僅可提高聚酰胺模塑組合物的可模塑性，而且可提高力學(xué)性能例如拉 伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量，及提高耐熱性例如熱塑性樹(shù)脂組合物進(jìn)行模塑時(shí)的熱變形 溫度。
[0015] 所述有機(jī)增強(qiáng)填料選自芳族聚酰胺纖維和/或碳纖維。
[0016] 所述增強(qiáng)填料的形狀為非纖維狀，例如粉末狀、顆粒狀、板狀、針狀、織物或氈狀， 其平均粒徑為0· 001 μ m-100 μ m，優(yōu)選為0· 01 μ m-50 μ m。
[0017] 當(dāng)增強(qiáng)填料的平均粒徑小于0. 001 ym將導(dǎo)致聚酰胺樹(shù)脂差的熔融加工性；當(dāng)增 強(qiáng)填料的平均粒徑大于100 μm，將導(dǎo)致不良的注塑成型品表面外觀。
[0018] 上述增強(qiáng)填料的平均粒徑通過(guò)吸附法來(lái)測(cè)定，其可選自鈦酸鉀晶須、氧化鋅晶須、 硼酸鋁晶須、硅灰石、沸石、絹云母、高嶺土、云母、滑石、粘土、葉臘石、膨潤(rùn)土、蒙脫土、鋰蒙 脫土、合成云母、石棉、娃鋁酸鹽、氧化鋁、氧化娃、氧化鎂、氧化錯(cuò)、氧化鈦、氧化鐵、碳酸隹?、 碳酸鎂、白云石、硫酸鈣、硫酸鋇、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋁、玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼、 碳化硅或二氧化硅的一種或幾種。
[0019] 這些增強(qiáng)填料可以是中空的；此外，對(duì)于膨潤(rùn)土、蒙脫土、鋰蒙脫土、合成云母等溶 脹性層狀硅酸鹽，可以使用采用有機(jī)銨鹽將層間離子進(jìn)行陽(yáng)離子交換后的有機(jī)化蒙脫土。
[0020] 為了使聚酰胺模塑組合物獲得更為優(yōu)良的機(jī)械性能，可采用偶聯(lián)劑對(duì)無(wú)機(jī)增強(qiáng)填 料進(jìn)行功能性處理。
[0021] 其中偶聯(lián)劑選自異氰酸酯系化合物、有機(jī)硅烷系化合物、有機(jī)鈦酸酯系化合物、有 機(jī)硼烷系化合物、環(huán)氧化合物；優(yōu)選為有機(jī)硅烷系化合物； 其中，所述有機(jī)硅烷系化合物選自含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物、含有巰基的烷氧 基硅烷化合物、含有脲基的烷氧基硅烷化合物、含有異氰酸酯基的烷氧基硅烷化合物、含有 端胺基的烷氧基硅烷化合物、含有羥基的烷氧基硅烷化合物、含有碳-碳不飽和基的烷氧 基硅烷化合物、含有酸酐基的烷氧基硅烷化合物的一種或幾種。
[0022] 所述含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物選自γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、 γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基）乙基三甲氧基硅烷的一種或幾 種； 所述含有疏基的烷氧基硅烷化合物選自y_疏基丙基二甲氧基硅烷和/或y_疏基丙 基三乙氧基硅烷； 所述含有脲基的烷氧基硅烷化合物選自γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-脲基丙基三 甲氧基硅烷、γ-(2-脲基乙基）端胺基丙基三甲氧基硅烷的一種或幾種； 所述含有異氰酸酯基的烷氧基硅烷化合物選自γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、 γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯 基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基乙 基二乙氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基三氯硅烷的一種或幾種； 所述含有端胺基的烷氧基硅烷化合物選自γ-(2-端胺基乙基）端胺基丙基甲基二甲 氧基硅烷、γ-(2-端胺基乙基）端胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-端胺基丙基三甲氧基硅烷的 一種或幾種； 所述含有羥基的烷氧基硅烷化合物選自γ-羥基丙基三甲氧基硅烷和/或γ-羥基丙 基三乙氧基硅烷； 所述含有碳-碳不飽和基的烷氧基硅烷化合物選自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基 硅烷、乙烯基三甲氧基硅