一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及聚合物加工領域，特別涉及一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚酰胺的品種多，應用廣泛，產量位居五大工程塑料（聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、 改性聚苯醚、熱塑性聚酯）之首。它具有力學性能優良，強度高、剛性高、韌性好；具有自潤 滑性、耐摩擦性好；使用溫度范圍較寬，電絕緣性能好，體積電阻率及耐擊穿電壓高，耐油性 和化學穩定性好等特點、廣泛應用于汽車、機械、化工、電子電器、機械等眾多領域。
[0003] 在汽車領域中，隨著公眾環保健康意識增強及各主機廠對車內空氣質量的重視。 眾多的文獻專利對高分子材料的有機物散發及氣味做了深入地研究。
[0004] 專利CN101760010制備了一種低氣味、低散發的尼龍6組合物，但只考察了 100°C 條件下的有機化合物揮發性，沒有考慮到高溫（如大于150°C條件下）的長期耐熱性能， 在150°C條件下的耐熱性能及揮發性有所劣化。同樣的，專利CN10110473、CN102108205、 CN105038211都沒有考慮到材料在高溫條件下的長期耐熱性能及有機物揮發性。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的，就是為了解決上述問題而提供了一種低散發、高耐熱聚酰胺復合 材料，該聚酰胺復合材料具有高耐熱，低霧度，低氣味的特點。
[0006] 本發明的另一個目的還在于提供了一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料的制備方 法。
[0007] 為實現上述目的，本發明的技術方案實施如下：
[0008] 本發明的一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料，包括以下組分及其重量百分含 量：
[0009] 聚酰胺樹脂 44.2-94.3%; 無機填料 5-50%; 吸附劑 0.5-5%; 熱穩定劑 0. 1-0.8%;
[0010] 所述聚酰胺樹脂為脂肪族聚酰胺樹脂和半芳香族聚酰胺樹脂中的至少一種； [0011] 所述吸附劑為粘土和分子篩中的至少一種；
[0012] 所述熱穩定劑為銅鹽復合熱穩定劑。
[0013] 上述的一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料，其中，所述脂肪族聚酰胺樹脂為聚酰 胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺610或聚酰胺612。
[0014] 上述的一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料，其中，所述半芳香族聚酰胺樹脂是由 二元羧酸單元和二胺單元制備而成；
[0015] 所述二元羧酸單元包括以下組分及其摩爾百分含量：
[0016] 芳香族二羧酸單元45-100% ;
[0017] 脂肪族二羧酸單元0-55% ;
[0018] 所述脂肪族二羧酸單元具有4-12個碳原子；
[0019] 所述二胺單元為有4-12個碳原子的脂肪族亞烷基二胺單元。
[0020] 上述的一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料，其中，所述無機填料為滑石粉、碳酸 鈣、硅灰石、高嶺土、二氧化硅、蒙脫土、硫酸鋇、云母粉、玻璃微珠和纖維中的至少一種。
[0021] 上述的一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料，其中，所述纖維為玻璃纖維、碳纖維 或陶瓷纖維。
[0022] 上述的一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料，其中，所述銅鹽復合熱穩定劑由鹵化 鉀和鹵化亞銅混合而成。
[0023] 上述的一種低散發、高耐熱聚酰胺復合材料，其中，所述吸附劑由粘土和分子篩按 照1:1. 5-1. 5:1的重量比混合而成。
[0024] 此外，本發明的組分可以加入常用的添加劑，賦予材料不同的性能，可添加的組分 除上述熱穩定劑外，還包含任何的光穩定劑，抗靜電劑或著色劑。
[0025] 本發明還提供了一種聚酰胺復合材料的制備方法，包括以下制備步驟：
[0026] 步驟1 :按照以下組分及其重量百分含量準備原材料：聚酰胺樹脂44. 2-94. 3%， 無機填料5-50 %，吸附劑0. 5-5 %，熱穩定劑0. 1-0. 8 % ;
[0027] 步驟2 :將聚酰胺樹脂、吸附劑和熱穩定劑加入高速混合機中混合，混合時間為 3-5分鐘，混合速度為1000 rpm ;
[0028] 步驟3 :將步驟2中混合好的原材料喂入到設置有兩個真空脫揮裝置的雙螺桿擠 出機中，所述真空脫揮裝置的真空度為〇. 〇8MPa-〇. IMPa，再將無機填料通過雙螺桿擠出機 側向喂料器喂入，在250-3KTC的溫度范圍內擠出造粒，即獲得最終的聚酰胺復合材料。
[0029] 進一步的，所述的制備方法中將預混好的原材料通過雙螺桿擠出機多個進料口喂 入擠出機，同時，擠出機的螺筒上設有兩個真空脫揮裝置，以上兩個方面可以及時將材料熔 融共混過程中產生的小分子物質去除，得到目標產品。
[0030] 本發明的有益效果如下：
[0031] 1.本發明的熱穩定劑，即銅鹽類熱穩定劑在高溫氧化條件下對聚酰胺具有非常好 的穩定作用，因此，提高了酰胺鍵的耐熱穩定性。
[0032] 2.本發明采用特定的吸附劑組分的配比，通過協同效應起作用，因此吸附除味效 果比單獨使用一種組分的氣味抑制劑高，從而降低小分子的揮發量。
[0033] 3.真空脫揮作為聚合物生產過程中的一個主要工序，其主要作用是從聚合物體系 中分離殘留在聚合物中的未反應單體和溶劑等低相對分子質量的組分。本發明的復合材料 制備方法在雙螺桿擠出機中采用雙真空脫揮裝置可以將擠出造粒過程中產生的小分子揮 發分抽離，可以更好地達到脫揮的目的。
[0034] 4.本發明所獲得的聚酰胺復合材料，相較于現有技術具有足高耐熱、低氣味、低霧 度的特點。
【具體實施方式】
[0035] 下面將結合對比例和實施例，對本發明作進一步說明。
[0036] 對比例1
[0037] 將聚酰胺40kg、半芳香族聚酰胺30kg放入轉速約為1000 rpm的高速混合器中混 合3-5分鐘，然后通過雙螺桿擠出機主喂料器喂入，玻璃纖維30kg通過雙螺桿擠出機側向 喂料器喂入，經設有一個真空脫揮裝置的雙螺桿擠出造粒。擠出溫度為290°C，真空度為 0. 08MPa-0.1 MPa，雙螺桿擠出機的主機轉速400轉/分鐘。
[0038] 原料的型號和生產廠家見下表：
[0040] 對比例2
[0041] 將聚酰胺37. 5kg、半芳香族聚酰胺30kg，銅鹽復合熱穩定劑0. 5kg，粘土 1kg，分子 篩Ikg放入轉速約為1000 rpm的高速混合器中混合3-5分鐘，然后通過雙螺桿擠出機主喂 料器喂入，玻璃纖維30kg通過雙螺桿擠出機側向喂料器喂入，經設有一個真空脫揮裝置的 雙螺桿擠出造粒。擠出溫度為290°C，真空度為0. 08MPa-0.1 MPa，雙螺桿擠出機的主機轉速 400轉/分鐘。
[0042] 原料的型號和生產廠家見下表：
[0044] 對比例3
[0045] 將聚酰胺39. 5kg、半芳香族聚酰胺IOT 30kg，銅鹽復合熱穩定劑0. 5kg放入轉速 約為1000 rpm的高速混合器中混合3-5分鐘，然后通過雙螺桿擠出機主喂料器喂入，玻璃纖 維30kg通過雙螺桿擠出機側向喂料器喂入，經設有兩個真空脫揮裝置的雙螺桿擠出造粒。 擠出溫度為290°C，真空度為0. 08MPa-0.1 MPa，雙螺桿擠出機的主機轉速400轉/分鐘。
[0046] 原料的型號和生產廠家見下表：
[0048] 實施例1
[0049] 將聚酰胺92. 7kg，銅鹽復合熱穩定劑0· 3kg和粘土 2kg放入轉速約為1000 rpm的 高速混合器中混合3-5分鐘，然后通過雙螺桿擠出機主喂料器喂入，滑石粉5kg通過雙螺桿 擠出機側向喂料器喂入，經設有兩個真空脫揮裝置的雙螺桿擠出造粒。擠出溫度為250°C， 真空度為〇. 〇8MPa-〇. IMPa，雙螺桿擠出機的主機轉速400轉/分鐘。
[0050] 原料的型號和生產廠家見下表：
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