一种尼龙复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种尼龙复合材料及其制备方法；该复合材料包括：干燥的半芳香族尼龙树脂、干燥的聚芳酯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、流动改性剂和助剂；其制备方法包括：将半芳香族尼龙树脂在110±10℃下干燥5‐16h，得到干燥的半芳香族尼龙树脂；将聚芳酯在120±10℃下干燥8‐12h，得到干燥的聚芳酯；将相容剂、增韧剂、抗氧剂、流动改性剂、助剂、干燥的半芳香族尼龙树脂和干燥的聚芳酯混合，得到混合物；将混合物经双螺杆挤出机熔融挤出，得到产品。本发明专利技术的产品具有相容性好、冲击强度高、耐热性高、机械性能良好、加工性能好和吸水率低等特点，使得其应用于对温度有严苛要求的领域，如汽车发动机周边的产品和电子电气产品。

【技术实现步骤摘要】
一种尼龙复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种尼龙复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着工业发展对材料各项性能指标的提高和环保事业的需要，半芳香族尼龙的需求一直持续增长，其应用范围也有进一步的扩展。由于尼龙材料在低温和干态下的冲击强度低和吸水率高，而聚芳酯的熔体流动性差和加工困难等问题，又尼龙和聚酯的共混体系属于热力学不相容体系，两相间因界面张力大、界面粘结力弱，导致分状况不好、共混物的力学性能差，因此，需要制备一种性能良好的尼龙复合材料，使其在工业中得到进一步扩展应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，首要目的是提供一种尼龙复合材料。本专利技术的第二个目的在于提供一种实现上述尼龙复合材料的制备方法。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种尼龙复合材料，其包括以下重量份的组分：优选地，半芳香族尼龙树脂选自PA4T树脂、PA6T树脂、PA9T树脂、PA10T树脂、PA12T树脂和聚邻苯二甲酰胺(PPA)中的任意一种或多种。优选地，半芳香族尼龙树脂的熔点为290‐320℃。优选地，聚芳酯为对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物与双酚A的无规共聚物。其结构式为：其中，m表示对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物与双酚A的无规共聚物的聚合度，m的取值范围为140‐200中的整数，对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物中对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的摩尔比为4:6‐6:4。优选地，相容剂选自马来酸酐接枝聚烯烃、丙烯酸改性聚烯烃、酰亚胺改性聚丙烯酸酯、间‐异丙烯基‐2,2‐二甲基苯酰异氰酸酯和恶唑啉接枝聚苯乙烯中的任意一种或多种。优选地，增韧剂选自聚酰胺/橡胶弹性体、聚酰胺/核壳共聚物弹性体、聚酰胺/纳米无机填料复合材料和聚酰胺/热致性液晶高分子复合材料中的任意一种或多种。优选地，抗氧剂选自N‐苯基‐N'‐异丙基对苯二胺、N,N'‐二(β‐萘基)对苯二胺、二[3,5‐二‐(1,1‐二甲基乙基)‐4‐羟基‐]苯丙酸硫杂二甘醇酯、N,N'‐双(2,2,6,6‐四甲基‐4‐哌啶基)‐1,3‐苯二甲酰胺、2,6‐二叔丁基对甲酚、2,4,6‐三叔丁基苯酚和3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基膦酸二乙酯中的任意一种或多种。优选地，抗氧剂为3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基膦酸二乙酯和N,N'‐双(2,2,6,6‐四甲基‐4‐哌啶基)‐1,3‐苯二甲酰胺的混合物，其中，3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基膦酸二乙酯和N,N'‐双(2,2,6,6‐四甲基‐4‐哌啶基)‐1,3‐苯二甲酰胺的质量比为1:1。优选地，流动改性剂选自大环寡聚酯结构、聚苯乙烯非反应型树脂、N,N'‐双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、石蜡、聚丙烯蜡和线型硅氧烷中的任意一种或多种。优选地，助剂选自耐水解剂、热稳定剂、光稳定剂和紫外吸收剂中的任意一种或多种。耐水解剂选自碳化二亚胺或聚碳化二亚胺中的任意一种或两种。热稳定剂选自芳胺或受阻酚类化合物中的任意一种或两种。光稳定剂选自N,N’‐双(2,2,2,6‐四甲基‐4‐哌啶基)‐1,6‐己二胺、2‐羟基‐4‐正辛氧基二苯甲酮和癸二酸双‐2,2,6,6‐四甲基哌啶醇酯中的任意一种或多种。紫外吸收剂选自2‐羟基‐4‐正辛氧基二苯甲酮和2‐(2’‐羟基‐3’,5’‐二戊基苯基)苯并三唑中的任意一种或两种。一种上述的尼龙复合材料的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将半芳香族尼龙树脂在110±10℃下干燥5‐16h，得到干燥的半芳香族尼龙树脂；(2)、将聚芳酯在120±10℃下干燥8‐12h，得到干燥的聚芳酯；(3)、将5‐15份相容剂、5‐15份增韧剂、0.1‐0.5份抗氧剂、0.5‐2份流动改性剂、0‐5份助剂、100份干燥的半芳香族尼龙树脂和5‐25份干燥的聚芳酯混合，得到混合物；(4)、将混合物经双螺杆挤出机熔融挤出，得到尼龙复合材料。优选地，步骤(3)中，混合的时间为5‐15min。优选地，步骤(4)中，双螺杆挤出机中各区的温度分别为：一区温度为：265‐275℃，二区温度为：275‐285℃，三区温度为：285‐295℃，四区温度为：295‐305℃，五区温度为：300‐310℃，六区温度为：310‐320℃，七区温度为：320‐330℃，八区温度为：320‐330℃，九区温度为：310‐320℃，十区温度为：300‐310℃，机头温度为：290‐300℃，螺杆转速为200‐300r/min。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用半芳香族尼龙树脂、聚芳酯、增韧剂和相容剂的复配使用，使得半芳香族尼龙树脂和聚芳酯的相容性得到改善，解决了半芳香族尼龙的耐热温度低，聚芳酯的熔体流动性差和加工困难等问题，从而得到了具有相容性好、冲击强度高、耐热性高、机械性能良好、加工性能好和吸水率低等特点的尼龙复合材料，使得其应用于对温度有严苛要求的领域，如汽车发动机周边的产品和电子电气产品。具体实施方式本专利技术提供了一种尼龙复合材料及其制备方法。<尼龙复合材料>一种尼龙复合材料，其包括以下重量份的组分：其中，上述组分可以在各自的范围内任意调整以形成新的组合。(半芳香族尼龙树脂)半芳香族尼龙树脂可以选自PA4T树脂、PA6T树脂、PA9T树脂、PA10T树脂、PA12T树脂和聚邻苯二甲酰胺(PPA)中的任意一种或多种。其中，半芳香族尼龙树脂的熔点为290‐320℃。实际上，半芳香族尼龙树脂是由脂肪族二胺或脂肪族二酸与带芳香环的二酸或带芳香环的二胺经过缩聚而成，其中应用最广的是脂肪族二胺与带芳香环的二酸(即带有苯环的芳香族二酸)经过缩聚而成，由于分子主链中引入了苯环，其与传统的脂肪族尼龙树脂相比，半芳香族尼龙树脂的玻璃化转变温度显著提高，从而使得其耐热性能和力学性能增强，吸水率降低，并具有良好的尺寸稳定性。半芳香族尼龙树脂具有较高的性价比，是介于普通脂肪族尼龙和特种工程塑料之间的高耐热性工程塑料，主要应用于汽车工业和电子电气工业中。半芳香族尼龙树脂与全芳香族尼龙树脂相比，其具有加工流动性好、加工过程中热稳定性好等特点；与普通PA66相比，其具有高耐热性和低吸水率等特点。(聚芳酯)聚芳酯(PAR)为对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物与双酚A的无规共聚物。其结构式为：实际上，“/”表示“或”的意思，上述结构式的含义可以表示为：‐‐‐双酚A‐对苯二甲酰氯‐双酚A‐间苯二甲酰氯‐双酚A‐间苯二甲酰氯(或对苯二甲酰氯)‐‐‐的无规共聚混合。其中，m表示对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物与双酚A的无规共聚物的聚合度，m的取值范围为140‐200中的整数，对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物中对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的摩尔比为4:6‐6:4。聚芳酯的显著特点是具有优异的透明性，以及未经玻璃纤维增强就有的高耐热性，良好的阻燃性，优良的耐高低温冲击性能等特点；此外，其还具有优良的耐紫外线屏蔽性、表面硬度和耐蠕变性能。(相容剂)相容剂可以选自马来酸酐接枝聚烯烃、丙烯酸改性聚烯烃、酰亚胺改性聚丙烯酸酯、间‐异丙烯基‐2,2‐二甲基苯酰异氰酸酯和恶唑啉接枝聚苯乙烯(PS)中的任意一种或多种。其中，马来酸酐接枝聚烯烃选自马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚丙烯。丙烯酸改性聚烯烃的形成过程是：将含有活性基团(碳碳双键和羧基)的丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尼龙复合材料，其特征在于：其包括以下重量份的组分：

【技术特征摘要】
1.一种尼龙复合材料，其特征在于：其包括以下重量份的组分：2.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述半芳香族尼龙树脂选自PA4T树脂、PA6T树脂、PA9T树脂、PA10T树脂、PA12T树脂和聚邻苯二甲酰胺中的任意一种或多种；优选地，所述半芳香族尼龙树脂的熔点为290‐320℃。3.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述聚芳酯为对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物与双酚A的无规共聚物；其结构式为：其中，m表示所述对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物与双酚A的无规共聚物的聚合度，m的取值范围为140‐200中的整数，所述对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物中对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的摩尔比为4:6‐6:4。4.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述相容剂选自马来酸酐接枝聚烯烃、丙烯酸改性聚烯烃、酰亚胺改性聚丙烯酸酯、间‐异丙烯基‐2,2‐二甲基苯酰异氰酸酯和恶唑啉接枝聚苯乙烯中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述增韧剂选自聚酰胺/橡胶弹性体、聚酰胺/核壳共聚物弹性体、聚酰胺/纳米无机填料复合材料和聚酰胺/热致性液晶高分子复合材料中的任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述抗氧剂选自N‐苯基‐N'‐异丙基对苯二胺、N,N'‐二(β‐萘基)对苯二胺、二[3,5‐二‐(1,1‐二甲基乙基)‐4‐羟基‐]苯丙酸硫杂二甘醇酯、N,N'‐双(2,2,6,6‐四甲基‐4‐哌啶基)‐1,3‐苯二甲酰胺、2,6‐二叔丁基对甲酚、2,4,6‐三叔丁基苯酚和3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基膦酸二乙酯中的任意一种或多种；优选地，所述抗氧剂为3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基膦酸二乙酯和N,N'‐双(2,2,6,6‐四甲基‐4‐哌啶基)‐1,3‐苯二甲酰胺的混合物，其中，所述3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基膦酸二乙酯和所述N,N'‐双(2,2,6,6‐四甲基‐4‐哌啶基)‐1,3‐苯二甲酰胺的质量比为1:1。7.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，李荣，李兰杰，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31