高耐热高流动聚酰胺复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高耐热高流动聚酰胺复合材料及其制备方法，所述高耐热高流动聚酰胺复合材料由以下原料制备而成：聚酰胺10T/11树脂，脂肪族聚酰胺树脂，甲苯二异氰酸酯，2,2'‑(1,3‑亚苯基)‑二恶唑啉，偶联剂，无碱玻璃纤维，N,N'‑亚乙基双硬脂酰胺，N,N'‑双(2,2,6,6‑四甲基‑4‑哌啶基)‑1,3‑苯二甲酰胺，双(2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯，抗滴落剂，二甲基硅油。该高耐热高流动聚酰胺复合材料具有高耐热、高流动性、高拉伸强度和低吸水率的特点，可应用于电子电器领域、LED领域、汽车领域、航空航天和军工领域等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种高耐热高流动聚酰胺复合材料及其制备方法。
技术介绍
耐高温聚酰胺通常是由脂肪族的二胺与芳香族的二酸，或者芳香族的二胺与脂肪族的二酸经缩聚制备而得。由于在分子主链上引入了苯环，耐高温聚酰胺不仅保持了脂肪族聚酰胺具有的力学性能好、耐酸碱和自润滑性等优点，还克服其吸水率高、尺寸稳定性不佳的缺点，使其特别适用于汽车工业中，用以代替汽车中的部分金属结构件，以实现轻量化，也可以用来制造电子器件的绝缘基体，或用于表面安装技术。在耐高温聚酰胺中，PA10T树脂的熔点为320℃左右，其与分解温度相差不大，加工温度范围过窄，在加工过程中容易造成聚合物分解。因此，在PA10T树脂主链上引入第三单体来改善其加工性能，扩大其使用领域和提高其综合性能。但是，加入低含量的第三单体不足以改善其加工性能，而加入高含量的第三单体又会使共聚物树脂的熔点过低，达不到耐高温的要求。针对上述的问题，目前现有技术中对聚酰胺的改性做了一些研究，例如中国专利CN103333335A公开了一种高流动性PA10T聚酰胺树脂组合物，其由两种通过固相聚合得到的不同黏度的PA10T聚酰胺树脂组成；中国专利CN102604380A公开了一种高耐热高CTI阻燃聚酰胺复合材料，其中该聚酰胺树脂为聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰壬二胺共聚物或聚对苯二甲酰壬二胺；中国专利CN103030972A公开了一种高耐热低翘曲尼龙66复合材料及其制备方法；中国专利CN103012955A公开了一种高流动玻纤增强PP/PA复合材料及其制备方法；中国专利CN103724979A公开了一种高流动耐温LED用PPO/PA组合物及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术的不足，目的是提供一种具有高耐热、高流动性、高拉伸强度和低吸水率的聚酰胺复合材料，可以用作电气/电子部件、汽车部件，特别是可以用作电子部件的基板成型材料。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案：一种高耐热高流动聚酰胺复合材料，该复合材料由以下重量份的原料制备而成：所述聚酰胺10T/11树脂的特性黏度为0.7～1.0dL/g。所述脂肪族聚酰胺树脂为聚己二酰丁二胺树脂(PA46)、聚己二酰己二胺树脂(PA66)中的至少一种。所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。所述无碱玻璃纤维的长度为2～4mm，直径为9～11μm。所述抗滴落剂为含氟聚合物。在其中一些实施例中，高耐热高流动聚酰胺复合材料，由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，高耐热高流动聚酰胺复合材料，进一步优选由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述聚酰胺10T/11树脂的特性黏度为0.75～0.95dL/g；所述脂肪族聚酰胺树脂为聚己二酰己二胺树脂(PA66)，其特性粘度为1.22～1.84dL/g。在其中一些实施例中，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。在其中一些实施例中，所述聚酰胺10T/11树脂由单体1和聚酯酰胺共聚而成，所述单体1为摩尔比为1：1：0.01～0.1的癸二胺、对苯二甲酸、11-氨基十一酸，所述聚酯酰胺加入量为所述单体1总重量的1～8％。在其中一些实施例中，所述聚酰胺10T/11树脂由以下合成方法制得：(1)将真空干燥后的所述单体1加入到搅拌式聚合反应器中，同时加入所述聚酯酰胺，以及分子量调节剂、抗氧剂、水；然后抽真空4～6min，通氮气4～6min，如此循环5～7次，使反应物存在于氮气保护下的环境中，控制所述搅拌式聚合反应器内系统压力为0.2～0.3MPa；(2)在2～4小时内将所述搅拌式聚合反应器密闭匀速加热至272～280℃，调节所述搅拌式聚合反应器的搅拌速度为30～50r/min，其中，当所述搅拌式聚合反应器温度达到215℃时，放气至2.0MPa，并维持压力在2.0MPa，反应1～2小时后，放气至常压，同时升温至310～320℃下继续反应1～2小时后，恒温持续抽真空0.3～1小时后，得到所述聚酰胺10T/11树脂；所述分子量调节剂是加入量为所述单体1总重量的0.1～3％的苯甲酸；所述抗氧剂是加入量为所述单体1总重量的0.1～0.3％的N,N'-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二酰胺；水适量。本专利技术的另一目的是提供高耐热高流动聚酰胺复合材料的制备方法。上述高耐热高流动聚酰胺复合材料的制备方法，具体的技术方案，包括以下步骤：(1)将所述聚酰胺10T/11树脂(PA10T/11)和脂肪族聚酰胺树脂置于80～100℃，干燥4～12小时后，冷却，将冷却后的聚酰胺10T/11树脂、脂肪族聚酰胺树脂，以及所述甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、抗滴落剂和二甲基硅油加入到高速搅拌机中进行混合；(2)将所述偶联剂、无碱玻璃纤维和N,N'-亚乙基双硬脂酰胺加入到另一台高速搅拌机中进行混合；(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(例如第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为270～300℃，二区温度为300～315℃，三区温度为305～320℃，四区温度为310～320℃，五区温度为310～320℃，六区温度为310～320℃，七区温度为310～320℃，八区温度为310～320℃，模头温度为305～315℃，螺杆转速为200～600rpm。在其中一些实施例中，所述步骤(1)中将所述聚酰胺10T/11树脂和脂肪族聚酰胺树脂置于90℃，干燥4～6小时；所述步骤(3)中的工艺参数为：一区温度为270～295℃，二区温度为300～310℃，三区温度为305～315℃，四区温度为310～315℃，五区温度为310～315℃，六区温度为310～315℃，七区温度为310～315℃，八区温度为310～315℃，模头温度为305～310℃，螺杆转速为200～400rpm。在其中一些实施例中，所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹；螺杆长度L和直径D之比L/D为35～50；所述螺杆上设有1个以上(含1个)的啮合块区和1个以上(含1个)的反螺纹区。在其中一些实施例中，所述螺杆长度L和直径D之比L/D为35～45；所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。在其中一些实施例中，所述聚酰胺10T/11树脂由单体1和聚酯酰胺共聚而成，所述单体1为摩尔比为1：1：0.01～0.1的癸二胺、对苯二甲酸、11-氨基十一酸，所述聚酯酰胺加入量为所述单体1总重量的1～8％。在其中一些实施例中，所述聚酰胺10T/11树脂由以下合成方法制得：(1)将真空干燥后的所述单体1加入到搅拌式聚合反应器中，同时加入所述聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐热高流动聚酰胺复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：所述聚酰胺10T/11树脂的特性黏度为0.7～1.0dL/g；所述脂肪族聚酰胺树脂为聚己二酰丁二胺树脂、聚己二酰己二胺树脂中的至少一种；所述偶联剂为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述无碱玻璃纤维的长度为2～4mm，直径为9～11μm；所述抗滴落剂为含氟聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种高耐热高流动聚酰胺复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：所述聚酰胺10T/11树脂的特性黏度为0.7～1.0dL/g；所述脂肪族聚酰胺树脂为聚己二酰丁二胺树脂、聚己二酰己二胺树脂中的至少一种；所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述无碱玻璃纤维的长度为2～4mm，直径为9～11μm；所述抗滴落剂为含氟聚合物。2.根据权利要求1所述的高耐热高流动聚酰胺复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：3.根据权利要求1或2所述的高耐热高流动聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺10T/11树脂的特性黏度为0.75～0.95dL/g；所述脂肪族聚酰胺树脂为聚己二酰己二胺树脂，其特性粘度为1.22～1.84dL/g。4.根据权利要求1或2所述的高耐热高流动聚酰胺复合材料，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。5.根据权利要求1或2所述的高耐热高流动聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺10T/11树脂由单体1和聚酯酰胺共聚而成，所述单体1为摩尔比为1：1：0.01～0.1的癸二胺、对苯二甲酸、11-氨基十一酸，所述聚酯酰胺加入量为所述单体1总重量的1～8％。6.根据权利要求5所述的高耐热高流动聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺10T/11树脂由以下合成方法制得：(1)将真空干燥后的所述单体1加入到搅拌式聚合反应器中，同时加入所述聚酯酰胺，以及分子量调节剂、抗氧剂、水；然后抽真空4～6min，通氮气4～6min，如此循环5～7次，使反应物存在于氮气保护下的环境中，控制所述搅拌式聚合反应器内系统压力为0.2～0.3MPa；(2)在2～4小时内将所述搅拌式聚合反应器密闭匀速加热至272～280℃，调节所述搅拌式聚合反应器的搅拌速度为30～50r/min，其中，当所述搅拌式聚合反应器温度达到215℃时，放气至2.0MPa，并维持压力在2.0MPa，反应1～2小时后，放气至常压，同时升温至310～320℃下继续反应1～2小时后，恒温持续抽真空0.3～1小时后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀才，王忠强，师文博，朱正红，许环杰，
申请(专利权)人：广东中塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44