一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法和应用，所述聚酰胺树脂包括1,4‑环己烷二羧酸、玻璃纤维、苯乙烯‑异戊二烯共聚物、硫化剂以及具有式I结构的含磷阻燃剂；通过化学键将含磷阻燃剂与马来酸酐以及对苯二甲酸连接起来，并搭配其他物质使用，使得到的聚酰胺树脂组合物具有较好的拉伸强度、断裂伸长率、透气透湿性以及阻燃性能，且不会由于小分子迁移析出，也不会因为易溶于水而析出，环保安全无危害，且无需考虑阻燃剂和基材的相容性，以及阻燃剂作为添加剂加入时是否会影响聚酰胺树脂自身的性质。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰胺(polyamide，PA)俗称尼龙，因其机械强度高、韧性好、软化点高、磨擦系数低，有自润滑性、吸震性和消音性、耐化学腐蚀、电绝缘性好，以及耐候性好等优点，在机械、电气、食品、医疗等诸多领域应用广泛，其产量居于五大通用工程塑料之首，但是聚酰胺树脂是可燃的，大大限制了聚酰胺树脂的使用，因此提高聚酰胺树脂的阻燃性能是亟待解决的问题；但是市面中解决聚酰胺树脂阻燃性能最常规的方法是通过复配的方式，但是通过复配的方式可能会影响聚酰胺树脂自身的机械性能。CN105566896A公开了一种聚酰胺组合物，包括尼龙-6(PA6)或尼龙-6,6(PA66)、氰尿酸三聚氰胺、石英粉和玻璃纤维，使得到的聚酰胺组合物具有较好的耐热性以及阻燃性，但是其阻燃性能仍有待提升，且阻燃稳定性较差。CN105814115A公开了一种聚酰胺树脂，通过缩聚包含1,4-环己烷二羧酸、1,10-癸二胺和1,12-十二烷二胺的单体而形成，其中1,10-癸二胺和1,12-十二烷二胺的摩尔比为约10:90至约65:35；该专利技术提供的聚酰胺树脂能够实现高耐久性和颜色稳定性，但是为提及具有较好的阻燃性能。CN105745281B公开一种阻燃聚酰胺组合物，所述阻燃聚酰胺组合物包含熔融温度高于265℃的聚酰胺，以及三聚氰酸二酰胺和/或三聚氰酸一酰胺，其中所述三聚氰酸二酰胺和/或三聚氰酸一酰胺能够在包含生物催化剂的含水反应混合物中通过生物催化方法由三聚氰胺获得，其中三聚氰胺转化为三聚氰酸二酰胺并且任选地进一步转化为三聚氰酸一酰胺；但是其耐磨性能有待提高。因此，提供一种具有较好阻燃性能和透气透湿性、较高拉伸强度和断裂伸长率的聚酰胺树脂组合物非常有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法和应用，通过将含磷阻燃剂作为反应物直接参与到聚酰胺的制备过程中，通过化学键将含磷阻燃剂与1,4-环己烷二羧酸连接起来，使得到的聚酰胺树脂组合物具有较好的拉伸强度、断裂伸长率、透气透湿性以及阻燃性能，且不会由于小分子迁移析出，也不会因为易溶于水而析出，环保安全无危害；聚酰胺树脂组合物的制备方法简单，价格低廉，原料易得，适用于工业大规模生产应用。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的之一在于提供一种聚酰胺树脂，所述聚酰胺树脂包括1,4-环己烷二羧酸、玻璃纤维、苯乙烯-异戊二烯共聚物、硫化剂以及具有式I结构的含磷阻燃剂：其中，L1、L2各自独立地选自含有末端氨基的基团；Z1、Z2各自独立地选自含磷基团；M1选自直链亚烷基、支链亚烷基或亚芳香基；M2选自满足化学环境的任意有机基团；Y1、Y2各自独立地选自惰性基团、硫原子、氧原子、-OH或-H；X1选自满足化学环境的任意亚有机基团；a、b、c、d、f、g、h各自独立地选自0-5的整数，且a、b不同时为0，f、g不同时为0，g、h不同时为0，同时，b+c+h≤5且a+d+g≤5；e为0-100的整数，例如2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90等。本专利技术中通过将含磷阻燃剂作为反应物直接参与到聚酰胺树脂的制备过程中，即通过化学键将含磷阻燃剂与1,4-环己烷二羧酸连接起来，并搭配其他物质使用，使得到的聚酰胺树脂组合物具有较好的拉伸强度、断裂伸长率、透气透湿性以及阻燃性能，且不会由于小分子迁移析出，也不会因为易溶于水而析出，环保安全无危害。本专利技术中以含磷阻燃剂作为反应物直接参与到聚酰胺树脂的制备过程中，无需要考虑阻燃剂和基材的相容性，以及阻燃剂作为添加剂加入时是否会影响聚合物原本的性质。在本专利技术中，所述聚酰胺树脂包括60-80重量份的1,4-环己烷二羧酸、15-25重量份的玻璃纤维、15-20重量份的苯乙烯-异戊二烯共聚物、1-3重量份的硫化剂以及30-50重量份的具有式I结构的含磷阻燃剂。在本专利技术中，聚酰胺树脂的添加量可以为60重量份、62重量份、65重量份、67重量份、70重量份、72重量份、75重量份、77重量份、80重量份等。在本专利技术中，玻璃纤维的添加量可以为15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份等。在本专利技术中，苯乙烯-异戊二烯共聚物的添加量可以为15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份等。在本专利技术中，硫化剂的添加量可以为1重量份、1.2重量份、1.5重量份、1.7重量份、2重量份、2.2重量份、2.5重量份、2.7重量份、3重量份等。在本专利技术中，含磷阻燃剂的添加量可以为30重量份、32重量份、35重量份、37重量份、40重量份、42重量份、45重量份、47重量份、50重量份等。在本专利技术中，所述苯乙烯-异戊二烯共聚物中苯乙烯结构单元的含量为20-25％，(例如20％、21％、22％、23％、24％、25％等)，异戊二烯共聚物结构单元的含量为75-80％，(例如75％、76％、77％、78％、79％、80％等)。在本专利技术中，所述硫化剂为N,N'-间苯撑双马来酰亚胺。在本专利技术中，Z1、Z2各自独立地选自R1为饱和或不饱和烷基、芳基或杂芳基中的任意一种，进一步优选甲基、乙基或苯基。在本专利技术中，所述M1选自C1-C30的直链或支链亚烷基、C6-C30的亚芳基或C5-C7的亚杂芳基，进一步优选C1-C5的直链亚烷基、C3-C5的支链亚烷基或苯基，更进一步优选C1-C3的直链亚烷基、C3的支链亚烷基或苯基。所述C1-C30可以是C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28等。所述C6-C30可以是C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28等。所述C5-C7可以是C6等。所述C1-C5的直链亚烷基可以是亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等。所述C3-C5可以是C3、C4、C5等。所述C1-C3可以是C1、C2、C3等。优选地，所述M2选自N、S、C1-C30的直链或支链烷基、C6-C30的芳基、C5-C7的杂芳基、其中，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9各自独立地选自C1-C10的直链或支链亚烷基，L2、Y2、Z2连接在R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的任意可连接位置，n、m、i、k各自独立地选自0-100的整数，例如2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90等。所述C1-C30可以是C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28等。所述C6-C30可以是C8、C10、C12、C14、C16、C18、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺树脂，其特征在于，所述聚酰胺树脂包括1,4-环己烷二羧酸、玻璃纤维、苯乙烯-异戊二烯共聚物、硫化剂以及具有式I结构的含磷阻燃剂：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺树脂，其特征在于，所述聚酰胺树脂包括1,4-环己烷二羧酸、玻璃纤维、苯乙烯-异戊二烯共聚物、硫化剂以及具有式I结构的含磷阻燃剂：



其中，L1、L2各自独立地选自含有末端氨基的基团；
Z1、Z2各自独立地选自含磷基团；
M1选自直链亚烷基、支链亚烷基或亚芳香基；
M2选自满足化学环境的任意有机基团；
Y1、Y2各自独立地选自惰性基团、硫原子、氧原子、-OH或-H；
X1选自满足化学环境的任意亚有机基团；
a、b、c、d、f、g、h各自独立地选自0-5的整数，且a、b不同时为0，f、g不同时为0，g、h不同时为0，同时，b+c+h≤5且a+d+g≤5；
e为0-100的整数。


2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述聚酰胺树脂包括60-80重量份的1,4-环己烷二羧酸、15-25重量份的玻璃纤维、15-20重量份的苯乙烯-异戊二烯共聚物、1-3重量份的硫化剂以及30-50重量份的具有式I结构的含磷阻燃剂。


3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述苯乙烯-异戊二烯共聚物中苯乙烯结构单元的含量为20-25％，异戊二烯共聚物结构单元的含量为75-80％；
优选地，所述硫化剂为N,N'-间苯撑双马来酰亚胺。


4.根据权利要求1-3任一项所述的聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述Z1、Z2各自独立地选自R1为饱和或不饱和烷基、芳基或杂芳基中的任意一种，进一步优选甲基、乙基或苯基；
优选地，所述M1选自C1-C30的直链或支链亚烷基、C6-C30的亚芳基或C5-C7的亚杂芳基，进一步优选C1-C5的直链亚烷基、C3-C5的支链亚烷基或苯基，更进一步优选C1-C3的直链亚烷基、C3的支链亚烷基或苯基；
优选地，所述M2选自N、S、C1-C30的直链或支链烷基、C6-C30的芳基、C5-C7的杂芳基、其中，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9各自独立地选自C1-C10的直链或支链亚烷基，L2、Y2、Z2连接在R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的任意可连接位置，n、m、i、k各自独立地选自0-100的整数；
优选地，Y1、Y2各自独立地选自-H或氧原子；
优选地，所述X1选自N、S、取代或未取代的C1-C30的直链或支链亚烷基、取代或未取代的C6-C30的亚芳基、取代或未取代的C5-C7的亚杂芳基、取代或未取代的C1-C30的亚烷基胺基、取代或未取代的C1-C30的亚烷基酰基、取代或未取代的C1-C30的亚烷基酯基、取代或未取代的C6-C30的亚芳基胺基、取代或未取代的C6-C30的亚芳基酰基或C6-C30的亚芳基酯基，进一步优选取代或未取代的C1-C5的直链或支链亚烷基、取代或未取代的C1-C5的亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘庆崇，
申请(专利权)人：广东广山新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44