一种增强聚酰胺6组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种增强聚酰胺6组合物及其制备方法，所述增强聚酰胺6组合物由以下原料制备而成：聚酰胺6‑A树脂、聚酰胺6‑B树脂、乙烯‑辛烯共聚物接枝马来酸酐、空心玻璃微珠、多面体低聚倍半硅氧烷聚合物、低介电常数玻璃纤维、钛酸酯偶联剂、聚四氟乙烯树脂、超支化聚酯聚合物、芥酸酰胺、抗氧剂CY和双(2,4‑二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。上述增强聚酰胺6组合物具有优异的力学性能、加工性能和低介电常数，可应用于5G基站、微基站系统、数据通讯终端、天线与射频模块的壳体和包覆、防护材料等。

A reinforced polyamide 6 composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种增强聚酰胺6组合物及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种增强聚酰胺6组合物及其制备方法。
技术介绍
介电材料又称电介质，是电的绝缘材料。按性能来分，有高介电材料和低介电材料。对于低介电材料来说，随着电子信息技术的突飞猛进，电子产品正朝着轻量化、高性能化和多功能化的方向发展，就越来越需要开发具有良好性能的低介电常数(Dk<3)材料。同时，随着5G时代的来临，对电子信号的传输速度及损耗的要求比4G产品更高，通常4G产品对于树脂材料的介电常数只要求其小于3.7(1GHz)即可，而5G产品对于树脂材料的介电常数则需要达到低于3.2(1GHz)。通常降低聚合物的介电常数有三种方法，分别为：①在聚合物分子链中引入氟原子，降低分子链的堆彻密度，提高分子链的自由运动空间，从而降低聚合物的介电常数；②通过物理或化学的方法引入大体积结构(例如多面体低聚倍半硅氧烷聚合物)，或者引入微孔结构，或者引入大的分子链侧基(例如苯环)；③通过共混其他更低介电常数材料来降低共混物的介电常数，比如和相对介电常数为2.0(1GHz)的聚四氟乙烯(PTFE)共混，或与多面体低聚倍半硅氧烷聚合物(POSS)等可增加自由体积的材料共混等。聚酰胺(PA)具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性，广泛地应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件等。但是聚酰胺的缺口冲击强度低、吸湿性强、尺寸稳定性差以及介电常数较高，因此需要对PA进行增韧增强，以及通过共混其他更低介电常数材料来降低PA组合物的介电常数，以满足电子电工、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域日益增加的需求。目前，现有技术中对PA介电体系做了一些研究，例如：中国专利CN108410167A公开了一种玻纤增强低介电尼龙材料及其制备方法，所述尼龙材料主要由尼龙树脂、石英玻纤、成核剂、润滑剂，以及热氧稳定剂等原料制成；中国专利CN108148396A公开了一种聚酰胺模塑料，其在2.45GHz下的相对介电常数不大于3.5，且包含：(A)25至80重量％的由以下组分形成的混合物：Aa)50.1至90重量％的至少一种部分结晶的脂肪族聚酰胺，和Ab)10至49.9重量％的至少一种非晶或微晶聚酰胺；在混合物(A)中组分Aa)和Ab)的比例合计为100重量％，且组分Aa)和Ab)的混合物的每个酰胺基平均具有至少5.7个不涉及聚酰胺的C原子，(B)20至65重量％的至少一种玻璃填料，其由碱金属氧化物和碱土金属氧化物的含量相对于玻璃组成为0至12重量％的玻璃组成，玻璃填料选自纤维、磨碎的纤维、颗粒、薄片、球及其混合物，和(C)0至10重量％的添加剂，组分(A)、(B)和(C)的总和为100重量％；中国专利CN110461930A公开了一种包含脂肪族聚酰胺、玻璃纤维以及任选地一种或多种添加剂的脂肪族聚酰胺组合物，所述组合物具有相似的介电性能以及显著改进的机械性能；中国专利CN107573683A公开了一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料及其制备方法，所述材料由以下组分按重量份数组成：PA6610～70份；PA6I/6T共聚物5～20份；玻璃纤维20～60份；沸石5～10份；抗氧剂0.8～1.2份；润滑剂0.5～1份；中国专利CN104448804A公开了一种聚酰胺组合物及其制备方法，所述聚酰胺组合物由以下质量份数配比的组分组成：聚酰胺树脂45～85份；空心玻璃纤维10～40份；其他助剂1～15份。
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、加工性能以及低介电常数的增强聚酰胺6组合物，可应用于5G基站、微基站系统、数据通讯终端、天线与射频模块的壳体和包覆、防护材料等。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种增强聚酰胺6组合物，由以下重量份的原料制备而成：所述聚酰胺6-A树脂的特性黏度为1.12～1.26dL/g；所述聚酰胺6-B树脂的特性黏度为1.53～1.71dL/g；所述空心玻璃微珠的抗压强度不低于53MPa；所述聚四氟乙烯树脂的数均分子量为1万～10万。在其中一些实施例中，所述增强聚酰胺6组合物，由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述增强聚酰胺6组合物，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，所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐的马来酸酐接枝率为1.0～1.4％。在其中一些实施例中，所述空心玻璃微珠的抗压强度为55～65MPa。在其中一些实施例中，所述聚四氟乙烯树脂的数均分子量为3～7万。在其中一些实施例中，所述多面体低聚倍半硅氧烷聚合物的端基为环氧基。具体地，所述多面体低聚倍半硅氧烷聚合物为环氧环己基乙基-POSS和/或缩水甘油基-POSS。在其中一些实施例中，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂。本专利技术的另一目的是提供上述增强聚酰胺6组合物的制备方法，所述制备方法工艺简单，易于控制，对设备要求不高，投资不高，有利于工业化生产。上述增强聚酰胺6组合物的制备方法，具体的技术方案，包括以下步骤：(1)将所述聚酰胺6-A树脂和聚酰胺6-B树脂干燥，然后与所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚四氟乙烯树脂、抗氧剂CY和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(于搅拌机中)进行混合；(2)将所述空心玻璃微珠、多面体低聚倍半硅氧烷聚合物、钛酸酯偶联剂、超支化聚酯聚合物和芥酸酰胺(于另一台搅拌机中)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，以及另一侧向(例如第三区)加入低介电常数玻璃纤维进行熔融挤出，造粒。在其中一些实施例中，步骤(1)中将所述聚酰胺6-A树脂和聚酰胺6-B树脂置于90～120℃的温度下干燥4～8小时。在其中一些实施例中，优选步骤(1)中将所述聚酰胺6-A树脂和聚酰胺6-B树脂置于100～110℃的温度下干燥4～6小时。在其中一些实施例中，步骤(3)中所述平行双螺杆挤出机的工艺参数包括：一区温度为225～245℃，二区温度为230～250℃，三区温度为230～250℃，四区温度为235～255℃，五区温度为235～255℃，六区温度为230～250℃，七区温度为230～250℃，八区温度为230～250℃，模头温度为230～250℃，螺杆转速为200～600rpm。在其中一些实施例中，优选步骤(3)中所述平行双螺杆挤出机的工艺参数包括：一区温度为230～240℃，二区温度为235～245℃，三区温度为235～245℃，四区温度为240～250℃，五区温度为240～250℃，六区温度为235～245℃，七区温度为235～245℃，八区温度为235～245℃，模头温度为235～245℃，螺杆转速为300～500rpm。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。...

【技术保护点】
1.一种增强聚酰胺6组合物，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】
1.一种增强聚酰胺6组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：



所述聚酰胺6-A树脂的特性黏度为1.12～1.26dL/g；所述聚酰胺6-B树脂的特性黏度为1.53～1.71dL/g；所述空心玻璃微珠的抗压强度不低于53MPa；所述聚四氟乙烯树脂的数均分子量为1万～10万。


2.根据权利要求1所述的增强聚酰胺6组合物，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2所述的增强聚酰胺6组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：





4.根据权利要求1～3任一项所述的增强聚酰胺6组合物，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐的马来酸酐接枝率为1.0～1.4％。


5.根据权利要求1～3任一项所述的增强聚酰胺6组合物，其特征在于，所述多面体低聚倍半硅氧烷聚合物的端基为环氧基；和/或，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂。


6.一种权利要求1～5任一项所述的增强聚酰胺6组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述聚酰胺6-A树脂和聚酰胺6-B树脂干燥，然后与所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚四氟乙烯树脂、抗氧剂CY和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯进行混合；
(2)将所述空心玻璃微珠、多面体低聚倍半硅氧烷聚合物、钛酸酯偶联剂、超支化聚酯聚合物和芥酸酰胺进行混合；
(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的侧向加入步骤(2)混合好的混合物，以及另一侧向加入低介电常数玻璃纤维进行熔融挤出，造粒。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王忠强，吴文博，洪剑城，
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