本發明涉及阻燃材料技術領域,特別涉及一種聚酰胺樹脂復合材料及其制備方法和應用。
背景技術:
聚酰胺(PA)俗稱尼龍,是分子主鏈上含有重復酰胺基團的熱塑性樹脂的總稱,其具有優異的力學性能、摩擦磨損性能、自潤滑性、吸震及消音等性能,耐油、堿、弱酸和一般有機溶劑。基于上述優點,PA是目前使用量最大的工程塑料品種,被廣泛應用于電子電氣、汽車、家電、體育用品等領域。近年來,隨著電子電氣、汽車、航空航天、軍工、化工等領域對塑料要求的提高,對于PA材料的外觀、強度、阻燃性以及在高溫和高濕條件下的尺寸穩定性也有了更高的要求。
聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺和脂肪-芳香族聚酰胺,而芳香族聚酰胺又包括半芳香聚酰胺和全芳香聚酰胺。其中,脂肪族聚酰胺品種多,產量大,應用最為廣泛。脂肪族聚酰胺由于熔點低、流動性好,所以其制品表面好,但是其吸水率高導致其尺寸穩定差,而且其復合產品模量較低,不適合做外殼類材料。近些年來,半芳香聚酰胺(如PA6T、PA9T和PA10T)的興起為聚酰胺的應用增加了更多的選擇性。半芳香聚酰胺由于分子鏈中有苯環結構,一定程度降低了其吸水率,提高其耐溫性和強度,因此其材料強度較高,高溫和高濕條件下尺寸穩定性有所改善,但制品表面差。
脂肪族與半芳香族聚酰胺復合的材料,其制品表面和強度都能夠滿足使用要求,但是由于脂肪族聚酰胺具有吸水性大的缺點,嚴重影響了脂肪族與半芳香族聚酰胺復合的材料制品的尺寸穩定性,從而使其應用受到了限制。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種聚酰胺樹脂復合材料及其制備方法和應用。本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料在高溫高濕下具有良好的尺寸穩定性、強度和優異的制品表面。
本發明提供了一種聚酰胺樹脂復合材料,包括以下質量含量的組分:半芳香聚酰胺20~60%,玻璃纖維30~60%,無鹵阻燃劑2~27%,阻燃助劑0.2~8%,所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻;
所述半芳香聚酰胺包括以下質量含量的組分:己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10~50%,間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10~50%,對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺30~80%。
優選的,所述半芳香聚酰胺包括以下質量含量的組分:己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺20~40%,間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺20~40%,對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺40~60%。
優選的,所述己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺中己二酰己二胺和對苯二甲酰己二胺的質量比為61:66以上。
優選的,所述己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到,所述二元羧酸包括對苯二甲酸和己二酸,所述二元羧酸中對苯二甲酸的摩爾百分比為50%以下。
優選的,所述間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺中間苯二甲酰己二胺和對苯二甲酰己二胺的質量比為1:1以上。
優選的,所述間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到,所述二元羧酸包括對苯二甲酸和間苯二甲酸,所述二元羧酸中間苯二甲酸的摩爾百分比為50%以上。
優選的,所述對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺中對苯二甲酰十二烷二胺和間苯二甲酰十二烷二胺的質量比為4:1以上。
優選的,所述對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺的由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到,所述二元羧酸包括對苯二甲酸和間苯二甲酸,所述二元羧酸中對苯二甲酸的摩爾百分比為80%以上。
本發明還提供了上述技術方案所述聚酰胺樹脂復合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將半芳香聚酰胺與阻燃助劑混合,得到混合樹脂,所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻;
(2)將所述步驟(1)得到的混合樹脂與玻璃纖維和無鹵阻燃劑捏合,得到擠出原料;
(3)將所述步驟(2)得到的擠出原料擠出,得到聚酰胺樹脂復合材料。
本發明還提供了上述技術方案所述聚酰胺樹脂復合材料或上述技術方案所述制備方法制備的聚酰胺樹脂復合材料在電子電器設備中的應用。
本發明提供了一種聚酰胺樹脂復合材料,包括以下質量含量的組分:半芳香聚酰胺20~60%,玻璃纖維30~60%,無鹵阻燃劑2~27%,阻燃助劑0.2~8%,所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻;所述半芳香聚酰胺包括以下質量含量的組分:己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10~50%,間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10~50%,對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺30~80%。
本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料通過熔點較低的半芳香聚酰胺來加強材料流動性,以改善半芳香族聚酰胺樹脂表面差的缺陷;其中,分子鏈較長的對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺(PA12T/12I)降低材料吸水率,強度和剛性較好的己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺(PA66/6T)和間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺(PA6I/6T)提高材料剛性;玻璃纖維作為增強材料提高樹脂材料的強度;無鹵阻燃劑與阻燃助劑配合提高阻燃性能。因此,本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料具有良好的外觀、強度、尺寸穩定性和阻燃性。
實驗結果表明,本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料尺寸穩定性好,在23℃,24h吸水率可低至0.2%,在85℃熱水環境下一周后長度和寬度方向的尺寸變化率分別低至0.08%和0.16%;強度高,彎曲模量可達15000MPa,拉伸強度可達190MPa;阻燃性好,阻燃等級可達V-0級;外觀好,315℃,5kg熔融指數可達240g/10min,表面光澤度可達89,玻璃轉變溫度可低至95℃。
具體實施方式
本發明提供了一種聚酰胺樹脂復合材料,包括以下質量含量的組分:半芳香聚酰胺20~60%,玻璃纖維30~60%,無鹵阻燃劑2~27%,阻燃助劑0.2~8%,所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻;所述半芳香聚酰胺包括以下質量含量的組分:己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10~50%,間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10~50%,對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺30~80%。
本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料包括半芳香聚酰胺20~60wt%,優選為30~50wt%,更優選為35~45wt%。在本發明中,所述半芳香聚酰胺的熔點優選為300℃以下,更優選為270~290℃,最優選為275~285℃。在本發明中,所述半芳香聚酰胺的熔點較低,可以提高聚酰胺樹脂復合材料的流動性,改善半芳香族聚酰胺表面差的缺陷。
以所述半芳香聚酰胺的質量為基準,在本發明中,所述半芳香聚酰胺包括己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺(PA66/6T)10~50wt%,優選為20~40wt%,更優選為25~35wt%。在本發明中,所述PA66/6T中己二酰己二胺和對苯二甲酰己二胺的質量比優選為61:66以上,更優選為70~100:66,最優選為80~90:66。在本發明中,所述PA66/6T的熔點優選為300℃以下,更優選為270~290℃,更優選為275~285℃。
在本發明中,所述PA66/6T優選由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到,所述二元羧酸優選包括對苯二甲酸和己二酸,所述二元羧酸中對苯二甲酸的摩爾百分比優選為50%以下,更優選為20~40%,最優選為25~35%。在本發明中,所述二元胺優選為1,6-己二胺。
在本發明中,所述PA66/6T的制備優選包括以下步驟:
(a)將對苯二甲酸、己二酸、1,6-己二胺和水混合,成鹽反應得到聚酰胺鹽溶液;
(b)將所述步驟(a)得到的聚酰胺鹽溶液與乙酸和磷酸鈉混合,預聚合反應得到預聚物;
(c)將所述步驟(b)得到的預聚物進行縮聚反應,得到PA66/6T。
本發明優選將對苯二甲酸、己二酸、1,6-己二胺和水混合,成鹽反應得到聚酰胺鹽溶液。在本發明中,所述對苯二甲酸、己二酸和1,6-己二胺的質量比優選為1:1~1.5:2~3。
本發明對所述水的用量沒有特殊的限定,能夠溶解二元羧酸和1,6-己二胺即可。在本發明中,所述二元羧酸和1,6-己二胺的總質量和與水的質量比優選為1:0.6~1.0,更優選為1:0.7~0.8。
在本發明中,所述成鹽反應的溫度優選為50~70℃,更優選為55~65℃,最優選為58~62℃;所述成鹽反應的時間優選為4~12h,更優選為6~10h。在本發明中,所述成鹽反應優選在攪拌條件下進行;所述攪拌優選為磁力耦合攪拌;所述攪拌的速率優選為90~110rpm。
成鹽反應完成后,本發明優選將所述成鹽反應的產物靜置后進行濃縮,得到聚酰胺鹽溶液。在本發明中,所述靜置的時間優選為0.8~1.2h。本發明優選在所述靜置前對所述反應產物的pH值進行調整;所述pH值優選為7.2~8.2。在本發明中,所述濃縮優選為加熱濃縮;所述濃縮優選使得到聚酰胺鹽溶液的質量濃度為68~72wt%。本發明對所述加熱濃縮的溫度沒有特殊的限定,能夠使溶劑揮發即可。
得到聚酰胺鹽溶液后,本發明將所述聚酰胺鹽溶液與乙酸和磷酸鈉混合,預聚合反應得到預聚物。在本發明中,所述乙酸的質量優選為聚酰胺鹽溶液、乙酸和磷酸鈉總質量的0.3~2%,更優選為1~1.5%;所述磷酸鈉的質量優選為聚酰胺鹽溶液、乙酸和磷酸鈉總質量的0.3~2%,更優選為1~1.5%。
在本發明中,所述預聚合反應的溫度優選為210~230℃,更優選為215~225℃;所述預聚合反應的壓力優選為2~5MPa,更優選為2.5~4.5MPa;所述預聚合反應的時間優選為4~24h,更優選為6~18h。在本發明中,所述預聚合反應優選在攪拌條件下進行;所述攪拌優選為磁力耦合攪拌;所述攪拌的速率優選為100~200rpm。
預聚合反應完成后,本發明優選將所述預聚合反應的產物進行干燥,得到預聚物。在本發明中,所述干燥優選為真空干燥;所述真空干燥的溫度優選為90~130℃,更優選為100~120℃;所述真空干燥的真空度優選為-0.1~-0.2Mpa;所述真空干燥的時間優選為9~11h。
得到預聚物后,本發明優選將所述預聚物進行縮聚反應,得到PA66/6T。在本發明中,所述縮聚反應優選在真空條件下進行;所述真空度優選為不高于0.09MPa。在本發明中,所述縮聚反應的溫度優選為250~310℃,更優選為260~300℃,最優選為270~290℃。在本發明中,所述縮聚反應的時間優選為4~24h,更優選為6~12h,最優選為8~10h。
以所述半芳香聚酰胺的質量為基準,在本發明中,所述半芳香聚酰胺包括間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺(PA6I/6T)10~50wt%,優選為20~40wt%,更優選為25~35wt%。在本發明中,所述PA6I/6T中間苯二甲酰己二胺和對苯二甲酰己二胺的質量比優選為1:1以上,更優選為2~8:1,最優選為4~6:1。在本發明中,所述PA6I/6T的熔點優選為300℃以下,更優選為280~295℃,更優選為285~290℃。
在本發明中,所述PA6I/6T優選由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到,所述二元羧酸優選包括對苯二甲酸和間苯二甲酸,所述二元羧酸中間苯二甲酸的摩爾百分比優選為50%以上,更優選為60~80%,最優選為65~75%。在本發明中,所述二元胺優選為1,6-己二胺。
在本發明中,所述PA6I/6T的制備優選按照上述PA66/6T的制備的技術方案,將所述步驟(a)替換為:將對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,6-己二胺和水混合,成鹽反應得到聚酰胺鹽溶液。在本發明中,所述對苯二甲酸、間苯二甲酸和1,6-己二胺的質量比優選為1:1~1.5:1.2~1.6。在本發明中,所述二元羧酸和1,6-己二胺的總質量和與水的質量比優選為1:0.6~1.0,更優選為1:0.7~0.8。
以所述半芳香聚酰胺的質量為基準,在本發明中,所述半芳香聚酰胺包括對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺(PA12T/12I)30~80wt%,優選為40~60wt%,更優選為45~50wt%。在本發明中,所述PA12T/12I中對苯二甲酰十二烷二胺和間苯二甲酰十二烷二胺的質量比優選為4:1以上,更優選為5~10:1,最優選為6~8:1。在本發明中,所述PA12T/12I的熔點優選為300℃以下,更優選為260~290℃,更優選為265~285℃。
在本發明中,所述PA12T/12I優選由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到,所述二元羧酸優選包括對苯二甲酸和間苯二甲酸,所述二元羧酸中對苯二甲酸的摩爾百分比優選為80%以上,更優選為85~95%,最優選為88~92%。在本發明中,所述二元胺優選為十二碳二元胺。
在本發明中,所述PA12T/12I的制備優選按照上述PA66/6T的制備的技術方案,將所述步驟(a)替換為:將對苯二甲酸、間苯二甲酸、十二碳二元胺和水混合,成鹽反應得到聚酰胺鹽溶液。在本發明中,所述對苯二甲酸、間苯二甲酸和十二碳二元胺的質量比優選為1:0.05~0.25:1~1.5。在本發明中,所述二元羧酸和十二碳二元胺的總質量和與水的質量比優選為1:0.6~1.0,更優選為1:0.7~0.8。
本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料包括玻璃纖維30~60wt%,優選為40~50wt%。在本發明中,所述玻璃纖維的橫截面形狀優選為非圓形,更優選為繭型、橢圓形、半橢圓形和多邊形。在本發明中,所述玻璃纖維的長度優選為2~3mm;所述玻璃纖維的長徑比優選為3~4:1。本發明對所述玻璃纖維的來源沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的市售產品即可。在本發明的實施例中,所述玻璃纖維優選為重慶國際復材有限公司的301T或301HF。在本發明中,所述玻璃纖維作為增強體,提高了聚酰胺樹脂復合材料的強度。
本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料包括無鹵阻燃劑2~27wt%,更優選為10~20wt%,最優選為12~16wt%。本發明對所述無鹵阻燃劑的種類沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的無鹵阻燃劑即可。在本發明中,所述無鹵阻燃劑優選包括磷系阻燃劑。在本發明的實施例中,所述阻燃劑優選為科萊恩OP1230阻燃劑。
本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料包括阻燃助劑0.2~8wt%,優選為0.5~5wt%,更優選為1~3wt%。在本發明中,所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻。本發明對所述阻燃助劑的來源沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的市售產品即可。在本發明的實施例中,所述三氧化二銻優選為錫礦山閃星銻業有限責任公司的三氧化二銻。在本發明中,所述阻燃助劑與阻燃劑協同作用,提高聚酰胺樹脂復合材料的阻燃性。
本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料優選還包括成核劑0.1~1.5wt%,優選為0.2~1wt%,更優選為0.3~0.8wt%。本發明對所述成核劑的種類和來源沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的成核劑即可。在本發明的實施例中,所述成核劑優選為科萊恩NAV101。
本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料優選還包括抗氧劑0.1~2wt%,優選為0.3~1.5wt%,更優選為0.4~1wt%。本發明對所述抗氧劑的種類及來源沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的市售抗氧劑即可。在本發明的實施例中,所述抗氧劑優選為布呂格曼H161。
本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料優選還包括顏料0.3~5wt%,優選為0.5~3wt%,更優選為0.5~2wt%。本發明對所述顏料的種類沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的樹脂用顏料即可,本領域技術人員可根據所需樹脂材料的顏色選擇合適的顏料。在本發明中,所述顏料優選包括黑色母。
在本發明中,所述聚酰胺樹脂復合材料的玻璃化轉變溫度為90℃以上,更優選為95~105℃。
本發明還提供了上述技術方案所述聚酰胺樹脂復合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將半芳香聚酰胺與阻燃助劑混合,得到混合樹脂,所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻;
(2)將所述步驟(1)得到的混合樹脂與玻璃纖維和無鹵阻燃劑捏合,得到混合物料;
(3)將所述步驟(2)得到的混合物料擠出,得到聚酰胺樹脂復合材料。
本發明將半芳香聚酰胺與阻燃助劑混合,得到混合樹脂,所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻。本發明對所述混合的操作沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的制備混合物料的技術方案即可。在本發明中,所述混合的溫度優選為90~130℃,更優選為100~120℃;所述混合優選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優選為50~150rpm;所述攪拌的時間優選為2~8h,更優選為4~6h。
在本發明中,當所述聚酰胺樹脂復合材料還包括成核劑、抗氧劑和顏料中的一種或多種時,本發明優選將所述成核劑、抗氧劑和顏料中的一種或多種與半芳香聚酰胺以及阻燃助劑混合,得到混合樹脂。
本發明優選在使用前將半芳香聚酰胺進行干燥。在本發明中,所述干燥優選為真空干燥;所述真空干燥的溫度優選為115~125℃;所述真空干燥的真空度優選為-0.1~-0.2MPa;所述真空干燥的時間優選為4~24h,更優選為8~15h。
得到混合樹脂后,本發明將所述混合樹脂與玻璃纖維和無鹵阻燃劑捏合,得到混合物料。在本發明中,所述捏合的溫度優選為270~330℃;所述捏合的時間優選為不超過2min。
得到混合物料后,本發明優選將所述混合物料擠出,得到聚酰胺樹脂復合材料。在本發明中,所述擠出優選在雙螺桿擠出機中進行。在本發明中,所述擠出的溫度優選為250~310℃,更優選為260~300℃,最優選為270~290℃。在本發明中,所述雙螺桿擠出機的轉速優選為150~500r/min,更優選為200~400r/min。
擠出完成后,本發明優選將所述擠出的產物冷卻拉條后切粒,然后干燥得到聚酰胺樹脂復合材料。本發明對所述冷卻拉條、切粒和干燥的操作沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的冷卻拉條、切粒和干燥技術方案即可。在本發明中,所述冷卻拉條優選為水冷。在本發明中,所述干燥優選為真空干燥;所述真空干燥的溫度優選為115~125℃;所述真空干燥的真空度優選為-0.1~-0.2MPa;所述真空干燥的時間優選為4~24h。
本發明還提供了上述技術方案所述聚酰胺樹脂復合材料或按照上述技術方案所述制備方法制備的聚酰胺樹脂復合材料在電子電器設備中的應用。在本發明中,所述聚酰胺樹脂復合材料優選用于制備電子電器設備的外殼。
本發明對所述電子電器設備的種類沒有特殊的要求,在本發明中,所述電子電器設備優選為筆記本電腦、平板電腦、手機、文字處理器或移動數據儲存器。
本發明對所述聚酰胺樹脂復合材料制備電子電器設備的外殼的操作沒有特殊的限定,采用本領域技術人員熟知的注塑方法即可。在本發明中,所述聚酰胺樹脂復合材料制備電子電器設備的外殼的方法優選包括注塑、吹塑、擠出或熱成形;所述注塑優選為模塑成型。
為了進一步說明本發明,下面結合實施例對本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料及其制備方法和應用進行詳細地描述,但不能將它們理解為對本發明保護范圍的限定。
實施例1:
在配有磁力偶合攪拌、冷凝管、排氣口、壓力防爆口的20L高壓釜中加入A g對苯二甲酸、B g己二酸、C g間苯二甲酸、D g十二碳二元胺以及E g1,6-己二胺,加入7kg去離子水,加熱60℃成鹽,鹽溶液澄清后,調節pH在7.5-7.8之間,靜置1h,然后將得到的聚酰胺鹽溶液加熱濃縮至70wt%。
向濃縮后的聚酰胺鹽溶液中,加入200g乙酸、45g磷酸鈉,氮氣吹掃后升溫至220℃,并升壓至4.5MPa進行預聚合,聚合6h后,降壓至常壓后抽真空繼續反應1小時后放料。預聚物在真空干燥箱中干燥10h后,然后200℃抽真空的情況下,縮聚5h,得到半芳香聚酰胺樹脂。
A為1992g,B為2628g,C為0g,D為0g,E為3480g時,得到PA66/6T,熔點為280℃;
A為3490g,B為0g,C為2490g,D為0g,E為3480g時,得到PA6I/6T,熔點為290℃;
A為4482g,B為0g,C為498g,D為600g,E為0g時,得到PA12T/12I,熔點為270℃。
以22.32kg PA66/6T,7.44kgPA6I/6T,7.44kg PA12T/12I,50kg 301HF,10kg OP1230,1kg硼酸鋅,0.5kgNAV101,1kg黑色母和0.3kgH161為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內270℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
實施例2:
采用對比文件1相同的方法制備PA66/6T、PA6I/6T和PA12T/12I。以7.44kgPA66/6T,22.32kg PA6I/6T,7.44kg PA12T/12I,50kg 301HF,10kgOP1230,1kg硼酸鋅為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內330℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
實施例3:
采用對比文件1相同的方法制備PA66/6T、PA6I/6T和PA12T/12I。以7.44kgPA66/6T,7.44kg PA6I/6T,22.32kg PA12T/12I,50kg 301HF,10kgOP1230,1kg三氧化二銻,0.5kgNAV101,1kg黑色母和0.3kgH161為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內280℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
實施例4:
采用對比文件1相同的方法制備PA66/6T、PA6I/6T和PA12T/12I。以7.44kgPA66/6T,14.88kg PA6I/6T,14.88kg PA12T/12I,50kg 301HF,10kgOP1230,1kg三氧化二銻,0.5kgNAV101,1kg黑色母和0.3kgH161為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內300℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
實施例5:
采用對比文件1相同的方法制備PA66/6T、PA6I/6T和PA12T/12I。以14.88kgPA66/6T,7.44kg PA6I/6T,14.88kg PA12T/12I,50kg 301HF,10kgOP1230,1kg三氧化二銻,0.5kgNAV101,1kg黑色母和0.3kgH161為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內320℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
實施例5:
以實施例1中的聚酰胺樹脂復合材料為原料,經270℃模塑成型,得到手機外殼。本實施例制備的手機外殼表面平整光滑,表面光澤度86。
實施例6:
以實施例2中的聚酰胺樹脂復合材料為原料,經290℃模塑成型,得到筆記本電腦外殼。本實施例制備的手機外殼表面平整光滑,表面光澤度89。
實施例7:
以實施例3中的聚酰胺樹脂復合材料為原料,經260℃模塑成型,得到數據存儲器外殼。本實施例制備的手機外殼表面平整光滑,表面光澤度86。
實施例8:
以實施例4中的聚酰胺樹脂復合材料為原料,經300℃模塑成型,得到平板電腦外殼。本實施例制備的手機外殼表面平整光滑,表面光澤度84。
對比例1:
以37.2kg PA6T/66(E.I.duPont de Nemours的HTN 502HF NC010),50kg301HF,10kg OP1230,1kg三氧化二銻,0.5kg NAV101,1kg黑色母和0.3kgH161為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內320℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
對比例2:
以37.2kg PA10T(金發科技生產),50kg 301HF,10kg OP1230,1kg三氧化二銻,0.5kgNAV101,1kg黑色母和0.3kgH161為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內280℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
對比例3:
以37.2kgPA66(EPR27神馬),50kg 301HF,10kg OP1230,1kg三氧化二銻,0.5kgNAV101,1kg黑色母和0.3kgH161為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內300℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
對比例4:
以22.2kg PA6T/66(E.I.duPont de Nemours的HTN 502HF NC010),15kgPA66(EPR27神馬),50kg 301HF,10kg OP1230,1kg三氧化二銻,0.5kgNAV101,1kg黑色母和0.3kgH161為原料,先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內于120℃干燥4小時,將除阻燃劑和增強劑外的其他物質混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機,將增強劑從第一側喂料機加入,將阻燃劑從第二側喂料機加入,在擠出機內290℃捏合均勻后,250~310℃擠出,水冷拉條,然后用切粒機切成柱狀粒子,在真空干燥箱內120℃下干燥4小時,得到聚酰胺樹脂復合材料。
對實施例1~5以及對比例1~4得到的聚酰胺樹脂材進行測試,測試項目及方法標準如下,結果如表1所示:
熔點:JBT 8630-1997
玻璃化轉變溫度:JBT 8630-1997
彎曲模量:IS0178
拉伸強度:ISO 527
熔指:ISO 1133
吸水率:ISO 62
表面光澤度:光澤度在板材上(120mm長、60mm寬和2.0mm厚度)通過光澤計VG-2000(NipponDenshoku IND.Co.,Ltd.)以60°的入射角來測量。所述盤在325℃熔融溫度和130℃模具溫度下為模塑干態(DAM)。
尺寸穩定性:將:120mm長、60mm寬和2.0mm厚度的板材放在85℃熱水環境下一周,測試其長度與寬度變化率。
表1本發明實施例及對比例得到的聚酰胺樹脂復合材料的測試結果
由以上實施例可以看出,本發明提供的聚酰胺樹脂復合材料尺寸穩定性好,在23℃,24h吸水率可低至0.2%,長度和寬度方向的尺寸變化率分別低至0.08%和0.16%;強度高,彎曲模量可達15000MPa,拉伸強度可達190MPa;阻燃性好,阻燃等級可達V-0級;外觀好,表面光澤度可達89,玻璃轉變溫度大于95℃。
應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。