免喷涂聚酰胺11材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种免喷涂聚酰胺11材料及其制备方法，所述免喷涂聚酰胺11材料由以下原料原位聚合制备而成：11‑氨基十一酸，改性蒙脱土，改性珠光颜料，改性金属粉，苯甲酸，甲苯二异氰酸酯，抗氧剂。该免喷涂聚酰胺11材料具有优异的力学性能、加工性能和免喷涂效果，可应用于家用电器部件和汽车内外饰件等。

Spray free polyamide 11 and its preparation

The invention relates to a spray free polyamide 11 material and a preparation method thereof. The spray free polyamide 11 material is prepared by in-situ polymerization of the following raw materials: 11 \u2011 aminoundecanoic acid, modified montmorillonite, modified pearlescent pigment, modified metal powder, benzoic acid, toluene diisocyanate and antioxidant. The spray free polyamide 11 material has excellent mechanical properties, processing properties and spray free effect, and can be applied to household electrical components and automotive interior and exterior trim.

【技术实现步骤摘要】
免喷涂聚酰胺11材料及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种免喷涂聚酰胺11材料及其制备方法。
技术介绍
传统塑料件经过喷涂处理可获得丰富的外观效果，包括珠光效果、金属质感、闪烁效果，受到广大消费者的青睐，这种外观效果应用于电子、电动工具、家电、建筑、汽车等行业，显示出前所未有的市场竞争力，但喷涂工艺繁琐且污染环境，产生有毒有害气体、粉尘，危害人体健康。为了解决喷涂工艺过程所产生的环境污染与能源浪费问题，人们对喷涂工艺流程进行不断改善，使其逐渐向低有机溶剂率、水性溶剂、粉体颜料的方向发展。其中，在树脂应用领域，免喷涂产品概念应运而生，即向树脂基材中直接添加金属颜料、珠光颜料等具有特殊色彩效果颜料，以获得与喷涂工艺处理外观效果相似的一系列产品。聚酰胺也称尼龙，是分子主链上具有多个重复聚酰胺基团的聚合物树脂，其具有良好力学性能、耐热性、耐磨性、耐化学性，易于加工，是制备家用电器部件和汽车内外饰件的理想材料。目前，现有技术中对免喷涂聚酰胺材料做了一些研究，例如：中国专利CN107674413A公开了一种免喷涂聚酰胺树脂复合物及其制备方法，该聚酰胺树脂复合物包括以下组分及其重量份：聚酰胺30～70份、AS基聚合物5～60份、效果颜料0.1～6份、相容剂2～10份、填充剂0～60份；中国专利CN107793754A公开了一种环保低气味免喷涂聚酰胺组合物，包括以下组分及其重量份：聚酰胺95～100份，金属化合物0.01～5份，效果颜料0.1～6份；中国专利CN107722620A公开了一种低气味高光泽免喷涂聚酰胺组合物，包括以下组分及重量份数：聚酰胺30-100份、效果颜料0.1-6份、矿物填充剂0-50份、增韧剂0-20份、助剂0-5份、热稳定剂0-1份和抗氧剂0-1份；中国专利CN108559258A公开了一种高流动免喷涂金属银色聚酰胺组合物及其制备方法，原料为PA6树脂、金属银粉、偶联剂、内润滑剂、外润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、氨基硅油、阻燃剂、硬脂酸钙、MBS、SMA、二氧化硅、镁盐晶须、空心玻璃微珠、EBS、玻璃纤维、相容剂和ABS；中国专利CN108976783A公开了一种具有高金属质感的聚酰胺美学树脂组合物，由以下组分组成：聚酰胺(PA)70～95份，助剂0～5份，特殊效果母粒5.6～50份；特殊效果母粒由以下成分组成：聚甲基丙烯酸甲酯接枝马来酸酐/苯乙烯(PMMA-g-MAH/St)5～30份，特殊效果色粉0.5～18份，添加剂0.1～2份；中国专利CN109897368A公开了一种LED照明产品用免喷涂导热尼龙材料及制备方法，涉及高分子材料领域，所述LED照明产品用免喷涂导热尼龙材料包括以下重量份组成的原材料：聚酰胺40-60份，增韧剂5-10份，导热粉体30-50份，金属颜料1-8份，偶联剂0.5-1.0份，抗静电剂0.2-0.6份，抗氧剂0.2-0.6份；中国专利CN107216649A公开了一种具有金属光泽的免喷涂聚酰胺组合物，其按重量份计包括如下原料组分：聚酰胺树脂100份、丙烯腈-苯乙烯共聚物4～20份、金属颜料0.2～2份、相容剂2～10份、填料0～25份、增韧剂0.2～6份、分散助剂0.2～2份和加工助剂0.2～2份；中国专利CN108299820A公开了一种免喷涂纳米尼龙6复合材料，包括以下按质量份数计的原料：纳米尼龙6材料70-94份，金属色母粒4-10份，抗静电剂1-10份，抗菌剂1-10份；纳米尼龙6材料包括以下按质量份数计的原料：己内酰胺81-87份，蒙脱土3-6份；中国专利CN107805385A公开了一种免喷涂尼龙材料及其制备方法，其免喷涂尼龙材料包括原料由以下重量的成分组成：尼龙40-50份、增强体20-30份、发泡剂母粒4-8份、金属颜料母粒2-4份、润滑剂0.3-2.4份、抗氧化剂1-4份；中国专利CN109825077A公开了一种耐热免喷涂高光尼龙材料，由以下重量份的原料组成：半芳香族尼龙树脂55.9-82.8份，聚己内酰胺和/或聚已二酸已二胺5-20份，实心玻璃微珠10-20份，光亮剂1-3份，抗氧剂0.4-0.8份，着色剂0.5-1.5份，润滑剂0.3-0.8份；中国专利CN108117745A公开了一种免喷涂增韧尼龙6材料及其制备方法，属于高分子材料改性
，该材料由59.4-76.9％尼龙6树脂、10-15％增韧剂、7-12％增塑剂、3-6％马来酸酐接枝聚丙烯、0.2-0.6％氧化聚乙烯蜡、0.2-0.5％流动改性剂、0.2-0.5％抗氧剂、0.5-1.0％润滑剂、2-5％金属母粒组成。可见，现有技术中公开的免喷涂聚酰胺材料，都是向树脂基材中直接添加金属颜料、珠光颜料等具有特殊色彩的效果颜料，以获得与喷涂工艺处理外观效果相似的一系列产品，这些方法中直接添加的效果颜料属于无机组分，其与聚酰胺的相容性较差，导致免喷涂聚酰胺材料在加工过程中容易出现流痕、熔接痕等问题，并且会影响聚酰胺材料的拉伸强度等力学性能。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于提供一种具有优异的力学性能、加工性能和免喷涂效果的聚酰胺11材料，并且该聚酰胺11材料在加工过程中的流痕和熔接痕等问题的发生概率较低，可应用于家用电器部件和汽车内外饰件等。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案：一种免喷涂聚酰胺11材料，该聚酰胺11材料由以下重量份的原料制备而成：所述改性蒙脱土是由钠基蒙脱土和11-氨基十一酸反应得到；所述改性珠光颜料是由珠光颜料、丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷反应得到；所述珠光颜料为天然鱼鳞珠光颜料、氯氧化铋结晶珠光颜料、云母涂覆珠光颜料、二氧化硅涂覆珠光颜料、硅酸铝盐涂覆珠光颜料、硼酸铝盐涂覆珠光颜料、人造云母涂覆珠光颜料、氧化铋涂覆珠光颜料中的一种或两种以上的混合物；所述改性金属粉是由金属粉、丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷反应得到；所述金属粉为铝粉、铜粉、银粉、锌粉、金粉中的一种或两种以上的混合物。在其中一些实施例中，所述免喷涂聚酰胺11材料，由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述免喷涂聚酰胺11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，所述改性蒙脱土是由质量比为1:0.03～0.05的钠基蒙脱土和11-氨基十一酸反应得到。在其中一些实施例中，所述改性珠光颜料是由质量比为1:0.15～0.25:0.4～0.5的珠光颜料、丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷反应得到，并且所述丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔数相等。在其中一些实施例中，所述改性金属粉是由质量比为1:0.15～0.25:0.4～0.5的金属粉、丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷反应得到，并且所述丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔数相等。在其中一些实施例中，所述抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂组成；所述主抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、N,N'-双(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种免喷涂聚酰胺11材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：/n

【技术特征摘要】
1.一种免喷涂聚酰胺11材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：



所述改性蒙脱土是由钠基蒙脱土和11-氨基十一酸反应得到；
所述改性珠光颜料是由珠光颜料、丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷反应得到；所述珠光颜料为天然鱼鳞珠光颜料、氯氧化铋结晶珠光颜料、云母涂覆珠光颜料、二氧化硅涂覆珠光颜料、硅酸铝盐涂覆珠光颜料、硼酸铝盐涂覆珠光颜料、人造云母涂覆珠光颜料、氧化铋涂覆珠光颜料中的一种或两种以上的混合物；
所述改性金属粉是由金属粉、丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷反应得到；所述金属粉为铝粉、铜粉、银粉、锌粉、金粉中的一种或两种以上的混合物。


2.根据权利要求1所述的免喷涂聚酰胺11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所述的免喷涂聚酰胺11材料，其特征在于，所述改性蒙脱土是由质量比为1:0.03～0.05的钠基蒙脱土和11-氨基十一酸反应得到；及/或，
所述改性珠光颜料是由质量比为1:0.15～0.25:0.4～0.5的珠光颜料、丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷反应得到，并且所述丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔数相等；及/或，
所述改性金属粉是由质量比为1:0.15～0.25:0.4～0.5的金属粉、丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷反应得到，并且所述丁二酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔数相等。


4.根据权利要求1或2所述的免喷涂聚酰胺11材料，其特征在于，所述抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂组成；所述主抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺中的一种或两种以上的混合物；所述辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯中的一种或两种以上的混合物。


5.根据权利要求1或2所述的免喷涂聚酰胺11材料，其特征在于，所述珠光颜料为二氧化硅涂覆珠光颜料；及/或，
所述金属粉为铝粉；及/或，
所述抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂组成，所述主抗氧剂为N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺，所述辅助抗氧剂为双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯。


6.根据权利要求1或2所述的免喷涂聚酰胺11材料，其特征在于，所述珠光颜料的粒径为5μm～300μm；及/或，
所述金属粉的粒径为5μm～300μm；及/或，
所述免喷涂聚酰胺11材料的特性黏度为1.1～1.7dL/g，熔融温度为181～185℃。


7.根据权利要求1或2所述的免喷涂聚酰胺11材料，其特征在于，所述改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：将所述钠基蒙脱土分散于75-85℃的蒸馏水中，得蒙脱土水悬浮液，然后将11-氨基十一酸和浓盐酸溶于55-65℃的蒸馏水中，得11-氨基十一酸溶液，将所述11-氨基十一酸溶液倒入所述蒙脱土水悬浮液中，在85-95℃中搅拌3-5小时，抽滤，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠强，韩春春，陈欣，
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