纤维增强聚酰胺组合物及由其制成的模制件制造技术

本发明专利技术涉及纤维增强聚酰胺组合物和由其制成的模制件。所述纤维增强聚酰胺组合物包含(A)30‑70重量％的热塑性聚酰胺、(B)10‑60重量％的纤维增强剂和(C)0.5‑10重量％的含硅酮嵌段的聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强聚酰胺组合物及由其制成的模制件本专利技术涉及一种纤维增强聚酰胺组合物，所述纤维增强聚酰胺组合物包含热塑性聚酰胺、纤维增强剂和含硅酮嵌段的聚合物。在一个优选实施方式中，根据本专利技术的组合物包含阻燃剂。本专利技术还涉及一种由该组合物制成的模制件。包含热塑性聚酰胺和增强剂的纤维增强聚酰胺组合物；以及包含热塑性聚酰胺、增强剂和阻燃剂的聚酰胺组合物；以及由它们制成的模制件在本领域中是众所周知的，从而如许多应用中所要求的，采用良好特性，诸如热塑性聚酰胺的耐化学性和耐温性和纤维增强剂的机械强度和承载特性，以及阻燃剂赋予模制件阻燃性。此类增强的聚酰胺组合物和增强的阻燃聚酰胺组合物也可造成翘曲问题。翘曲(warpage)是模制件变形的现象。翘曲可直接在模制成型后、或在老化后、或在退火后或在热处理步骤后(例如在回流焊接过程期间)发生。模制件易于翘曲，特别是当模制件具有在一个方向上的长延伸形状或在两个方向上的宽延伸形状、或具有薄部分的复杂三维形状时。增强的聚酰胺组合物和翘曲问题在包括以下的几个专利申请中有所描述。JP2001226579A涉及一种适用于工业产品(例如汽车部件、电子和电气零件，以及工业机器部件)中的增强聚酰胺树脂组合物。模制产品应具有低翘曲度和优异的刚性、强度和耐热性，并且具有抗冻耐久性和振动疲劳抗性。JP2001226579A中提出的解决方案是一种增强聚酰胺树脂组合物，该增强聚酰胺树脂组合物包含(A)聚酰胺、(B)磷灰石化合物和(C)无机填料。磷灰石化合物必须含有不溶于酚类溶剂的有机物质。US2010076137A涉及一种阻燃聚酰胺组合物和由该组合物生产的模制品。模制品应具有优异的机械特性，包括刚度、耐热性和阻燃性，并且显示出在回流焊接过程期间的低翘曲性。US2010076137A中提出的解决方案是一种阻燃聚酰胺组合物，该阻燃聚酰胺组合物包含20重量％至80重量％的特定聚酰胺树脂(A)、1重量％至40重量％的阻燃剂(B)、5重量％至60重量％的玻璃纤维(C)和0.5重量％至5重量％的辅助阻燃剂(D)。优选地，玻璃纤维(C)的横截面的纵横比大于3。JP10130494A涉及一种聚酰胺树脂组合物，该聚酰胺树脂组合物具有高刚性、低翘曲性、良好的表面光滑度和优异的外观。JP10130494A中提出的解决方案是一种聚酰胺组合物，该聚酰胺组合物包含35重量％至65重量％的混合聚酰胺树脂，这种混合聚酰胺树脂由50重量％至95重量％的结晶聚酰胺树脂和50重量％至5重量％的无定形聚酰胺树脂组成；10重量％至60重量％的纤维增强剂；以及5重量％至55重量％的扁平硅酸盐(flatsilicate)。优选的扁平硅酸盐包括云母和滑石。JP2255764A还解决了减少通过将(A)结晶聚酰胺(例如尼龙6或尼龙46)与(B)纤维增强材料混合而生产的模制品的翘曲，与此同时保持模制品的耐热性、刚性和冲击强度的问题。JP2255764A提出了一种通过向树脂组合物中添加特定量(3-40重量％)的特定无定形共聚聚酰胺(C)来防止结晶聚酰胺模制品翘曲的方法。无定形共聚聚酰胺(C)衍生自50-10摩尔％的间苯二甲酸、0-40摩尔％的对苯二甲酸、45-5摩尔％的六亚甲基二胺和5-45摩尔％的双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷[摩尔％基于总酸含量和总二胺含量]，并且优选具有为100℃或更高的玻璃化转变温度和为1.2-3的相对粘度。JP2014152322A旨在提供一种聚酰胺树脂组合物，该聚酰胺树脂组合物具有高度阻燃性(UL标准94：V-0，厚度为0.8mm)，以及优异的机械特性、韧性和低翘曲性。JP2014152322A中提出的解决方案是一种具有特定阻燃剂组合的阻燃聚酰胺树脂组合物，该组合物包含10-70质量％的聚酰胺树脂(A)、1-40质量％的有机次膦酸盐(B)、0.1-15.0质量％的基于三聚氰胺聚磷酸盐的化合物(C)、0.1-30质量％的基于磷腈的化合物(D)和10-60质量％的纤维增强材料(E)。US2010227122A描述了便携式电子设备以及与玻璃纤维混合的合适的聚酰胺树脂组合物。在US2010227122A中提到，近年来这些设备变得越来越薄并且重量越来越轻，因此适合用作用于其中的材料的聚酰胺树脂组合物需具有特别优异的强度和低翘曲性。根据由US2010227122A提供的解决方案的聚酰胺树脂组合物包含(A)60重量％至34重量％的聚酰胺树脂、(B)具有纵横比为2.5或更大的细长横截面的玻璃纤维，以及任选地(C)具有直径为3至30(微米)的圆形横截面的玻璃纤维，其中组分(B)与组分(C)的重量比为3:7至10:0，并且(B)或(B)和(C)的量为40重量％至66重量％，并且其中聚酰胺组合物显示出为200MPa或更高的拉伸强度。WO08120703A1提供了一种玻璃纤维增强的聚酰胺树脂组合物的解决方案，该玻璃纤维增强的聚酰胺树脂组合物同时具有良好的机械特性、低翘曲性和令人满意的适用于形成薄模制件(例如电子设备的底盘(chassis)或壳体(housing))的焊接强度。该组合物包含30质量％至80质量％的相对粘度为1.5至4.0的聚酰胺树脂、20质量％至70质量％的具有长径/短径比为1.5至10的扁平截面的扁平玻璃纤维、以及每分子中具有至少两个缩水甘油基基团或酸酐基团的有机化合物，该有机化合物相对于100质量份的聚酰胺树脂以0.05质量份至4.0质量份的量混合。鉴于上述情况，显然需要适用于生产具有低翘曲性的模制件的纤维增强聚酰胺组合物。因此，本专利技术的目的是提供一种纤维增强聚酰胺组合物，以及由其制成的具有低翘曲性的模制件。该目的已经使用根据本专利技术的增强的聚酰胺组合物以及模制件实现。根据本专利技术的增强的聚酰胺组合物包含(A)热塑性聚酰胺、(B)纤维增强剂和(C)含硅酮嵌段的聚合物。在本专利技术的第一个优选实施方式中，所述组合物包含(D)阻燃剂作为另一组分。在本专利技术的第二个优选实施方式中，纤维增强剂包含非圆形玻璃纤维。在第三个优选实施方式中，所述组合物包含(A)热塑性聚酰胺、(B)包含非圆形玻璃纤维的纤维增强剂、(C)含硅酮嵌段的聚合物和(D)阻燃剂。在第四个优选实施方式中，根据本专利技术的增强的聚酰胺组合物包含相对于所述组合物的总重量小于50重量％的热塑性聚酰胺(A)和0.5-10重量％的含硅酮嵌段的聚合物(C)。此类低聚酰胺含量可以与纤维增强剂和填料的高含量组合。在本专利技术的另一个实施方式中，模制件由根据本专利技术的组合物或其上述优选实施方式中的任何实施方式制成。包含含硅酮嵌段的聚合物(C)的根据本专利技术的组合物的效应是，与由不包含含硅酮嵌段的聚合物的类似组合物制成的模制件相比，由其制成的模制件显示出更少的翘曲性。这种效应在包括具有大长/宽比的延伸区段的模制件中，以及在经受过热处理(例如以回流焊接过程)的模制件中最为突出。硅酮，也称为聚硅氧烷，并且更精确地称为聚合硅氧烷，由无机硅-氧主链组成，所述主链是交替的硅原子和氧原子的链(…-Si-O-Si-O-Si-O-…)，由具有附接至硅原子的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强聚酰胺组合物，所述纤维增强聚酰胺组合物包含(A)热塑性聚酰胺、(B)纤维增强剂和(C)含硅酮嵌段的聚合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180803 EP 18187218.51.一种纤维增强聚酰胺组合物，所述纤维增强聚酰胺组合物包含(A)热塑性聚酰胺、(B)纤维增强剂和(C)含硅酮嵌段的聚合物。


2.根据权利要求1所述的纤维增强聚酰胺组合物，所述纤维增强聚酰胺组合物还包含(D)阻燃剂。


3.根据权利要求1或2所述的纤维增强聚酰胺组合物，其中所述含硅酮嵌段的聚合物包含由化学式-[R2SiO]n-表示具有在5-300的范围内的聚合度(n)的硅酮嵌段。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的纤维增强聚酰胺组合物，其中所述含硅酮嵌段的聚合物的至少20重量％由聚硅氧烷组成。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述含硅酮嵌段的聚合物包括官能化的聚二有机硅氧烷聚合物，优选包含被选自胺基团、羟基基团、环氧基团和羧酸基团的基团官能化的端基；或聚二有机硅氧烷嵌段共聚物，优选包括聚二有机硅氧烷聚酰胺嵌段共聚物、聚二有机硅氧烷聚氨酯嵌段共聚物、聚二有机硅氧烷聚醚嵌段共聚物、聚二有机硅氧烷聚酯嵌段共聚物、或聚二有机硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物。


6.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述热塑性聚酰胺包括半结晶半芳香族聚酰胺、无定形半芳香族聚酰胺或半结晶脂肪族聚酰胺，或它们的任何组合。


7.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述热塑性聚酰胺包括熔点为至少270℃的半结晶聚酰胺。


8.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述纤维增强剂包括玻璃纤维，优选包括横截面的宽度与厚度的纵横比W/T为至少1.5的非圆形玻璃纤维。


9.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述阻燃剂包括无卤素阻燃剂，优选为含氮(N)、或含磷(P)、或含氮(N)和磷(P)的无卤素阻燃剂，优选包括次膦酸金...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙春霞，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL