低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法。该聚酰胺组合物，由包括如下重量份的原料制成：MXD6 45～65份；PA66 35～55份；MXD6和PA66的重量份总和为100份；聚酰胺功能母粒15～45份；玻纤20～70份；阻燃剂5～15份；协效剂2～10份；加工助剂0.5～3份；其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料组成：PA66 25～55份；聚酮30～60份；有机硅10～30份；纳米氧化物2～6份；聚乙二醇1～5份；甲苯二异氰酸酯0.06～0.3份；过氧化二异丙苯0.01～0.06份。本发明专利技术的聚酰胺组合物具有阻燃性能优异、力学性能优、吸水率低、表面无浮纤、低翘曲、耐刮擦的优点。

【技术实现步骤摘要】
低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料领域，特别是涉及低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展，各行业对材料的要求越来越高，比如兼具耐高温、耐高电压、耐高湿、耐高负荷、耐化学试剂等性能，同时需要良好的阻燃性能。聚酰胺(Polyamides，简称PA)是工程塑料中用量最大的一种材料，因其优异的力学性能、耐化学性能和耐热性能等特点，广泛应用于家电、汽车、电子电工等领域。在阻燃类聚酰胺中一般用量比较大的为阻燃PA6、PA66产品，具有明显的价格优势，占阻燃尼龙市场80％以上，但由于阻燃PA6、PA66本身吸水率高的特点，吸水后材料力学性能和电性能下降，使得此类产品的应用受到了限制。目前，通常向聚酰胺材料中加入一些低吸水材料改善其吸水性能，如加入填充材料、低吸水树脂、防吸水助剂等。专利CN103073877A涉及一种低吸水率聚酰胺组合物及其制品，通过对玻纤进行特殊处理和采用交联方法降低组合物的吸水率；另有专利CN105377989A涉及一种含有半芳香族阻燃聚酰胺组合物，主要关注组合物的耐温和吸水性能；还有专利CN101302337A涉及一种耐高温低吸水聚酰胺复合材料，为溴系阻燃，主要关注力学性能和吸水性能。上述聚酰胺组合物虽然均在一定程度上改善了聚酰胺材料的吸水性，但是均未关注材料的成型易翘曲和表面外观问题，而采用的方法使得玻纤不易分散，宏观变现为表面浮纤，影响产品外观。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物。该聚酰胺组合物阻燃性能优异、力学性能优、吸水率低、表面无浮纤、低翘曲、耐刮檫，可应用于电子电气、LED、汽车等领域。一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，由包括如下重量份的原料制成：其中，所述聚酰胺功能母粒由包括以下重量份的原料制成：所述聚酰胺功能母粒中所述甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为1:1～30:1。在其中一个实施例中，所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，由包括如下重量份的原料制成：其中，所述聚酰胺功能母粒由包括以下重量份的原料制成：所述聚酰胺功能母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为3.3:1～7.5:1。在其中一个实施例中，所述MXD6以间苯二甲胺和己二酸为原料，通过缩聚反应合成，特性粘度为0.7～1.2。在其中一个实施例中，所述聚酮的结构式如下：-(CO-C2H4)x-(CO-C3H6)y-；其中x/y比值不小于8(包含8)。在其中一个实施例中，所述有机硅选自聚硅氧烷中的一种或几种，数均分子量为1500000～3000000。在其中一个实施例中，所述有机硅选自分子结构接枝羟基的聚二甲基硅氧烷，羟基含量0.005～0.08％。在其中一个实施例中，所述纳米氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化铁中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述纳米氧化物的粒径范围在30～85nm之间。在其中一个实施例中，所述阻燃剂为聚磷酸盐中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述阻燃剂为二烷基次磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或几种。优选为3:2～4:1的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐。在其中一个实施例中，所述协效剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌的一种或几种。在其中一个实施例中，所述加工助剂选自抗氧剂、润滑剂和偶联剂中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述加工助剂包括偶联剂；所述偶联剂选自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和苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇、2,6-二叔丁基-4-4甲酚和三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。在其中一个实施例中，所述润滑剂选自OP蜡、松香酯蜡、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸铝中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述聚乙二醇的数均分子量为2000～6000之间。在其中一个实施例中，所述聚酰胺功能母粒的制备方法包括如下步骤：将所述PA66、聚酮、有机硅、纳米氧化物、聚乙二醇、过氧化二异丙苯(DCP)和甲苯二异氰酸酯(TDI)加入到高混机混合，每分钟转速控制在400～500转，温度控制在60～80℃，然后挤出造粒，温度为250～280℃，螺杆转速为300～600rpm。在其中一个实施例中，所述甲苯二异氰酸酯为TDI-80，含2,4-TDI80％，2,6-TDI20％。在其中一个实施例中，所述玻纤为E型玻纤，纤维直径范围优选7～14μm。在其中一个实施例中，所述PA66的特性粘度为2.4～3.2。本专利技术还提供所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物的制备方法，包括如下步骤：(1)聚酰胺功能母粒的制备：将所述PA66、聚酮、有机硅、纳米氧化物、聚乙二醇、过氧化二异丙苯和甲苯二异氰酸酯加入至搅拌机进行混合，温度控制在60～80℃；然后挤出造粒，温度为250～280℃，螺杆转速为300～600rpm；(2)将所述阻燃剂和协效剂加入至搅拌机进行混合，温度控制在70～100℃；(3)将所述MXD6、PA66、聚酰胺功能母粒和加工助剂加入搅拌机进行混合；(4)将步骤(2)和步骤(3)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)加入所述玻纤进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为200～240℃，二区温度为250～270℃，三区温度为255～275℃，四区温度为255～280℃，五区温度为255～280℃，六区温度为255～280℃，七区温度为255～280℃，八区温度为255～280℃，模头温度为250～275℃，真空度为-0.05～-0.08MPa，螺杆转速为300～600rpm。在其中一个实施例中，步骤(1)中，所述混合的方法为：每分钟转速控制在400～500转。在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述混合的方法为：每分钟转速控制在600～800转。在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述混合的方法为：每分钟转速控制在60～70转。本专利技术的原理及优点如下：聚酮(Polyketone，简称PK)为一种通用型热塑性树脂，主链上含有羰基，主要是一氧化碳和一种或多种含双键的不饱和单体(如乙烯或丙烯、不饱和烯烃类、脂类)进行交替共聚反应而制备的一种高分子材料，具有来源丰富且价格低廉的特点。有机硅，即有机硅化物，是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物。为了综合解决目前阻燃聚酰胺材料高吸水、成型易翘曲和表面外观问题，本专利技术采用MXD6和PA66为主体材料，MXD6具有吸水低性低、刚性高等特点，但存在成型慢等缺点，而PA66具有结晶速率快、加工性能优等特点，两种材料协同作用，可改善MXD6体系的成型加工性能。同时采用PK材料改善复合材料的翘曲性能和吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，由包括如下重量份的原料制成：MXD6              45～65份；PA66              35～55份；MXD6和PA66的重量份总和为100份；

【技术特征摘要】
1.一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，由包括如下重量份的原料制成：MXD645～65份；PA6635～55份；MXD6和PA66的重量份总和为100份；其中，所述聚酰胺功能母粒由包括以下重量份的原料制成：所述聚酰胺功能母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为1:1～30:1。2.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，由包括如下重量份的原料制成：MXD660～65份；PA6635～40份；MXD6和PA66的重量份总和为100份；其中，所述聚酰胺功能母粒由包括以下重量份的原料制成：所述聚酰胺功能母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为3.3:1～7.5:1。3.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述MXD6以间苯二甲胺和己二酸为原料，通过缩聚反应合成，特性粘度为0.7～1.2。4.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述聚酮的结构式如下：-(CO-C2H4)x-(CO-C3H6)y-；其中x/y比值不小于8。5.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述有机硅选自聚硅氧烷中的一种或几种，数均分子量为1500000～3000000；及/或，所述有机硅为分子结构接枝羟基的聚二甲基硅氧烷，羟基含量0.005～0.08％。6.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述纳米氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化铁中的一种或几种；及/或，所述纳米氧化物的粒径范围在30～85nm之间。7.根据权利要求1-6任一项所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸盐中的一种或几种；及/或，所述协效剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：易庆锋，蓝承东，王灿耀，于海鸥，桑杰，
申请(专利权)人：广东圆融新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44