一种半芳香族聚酰胺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半芳香族聚酰胺树脂组合物及其制备方法和应用。所述组合物包括如下按重量份计算的组分：半芳香族聚酰胺树脂20～70份；脂肪族聚酰胺树脂1～15份；聚酰胺成核剂0.1～3份；耐热助剂0.1～5份；玻璃纤维0～60份；色粉0～3份；所述脂肪族聚酰胺为熔融焓值不小于15J/g的半结晶型聚酰胺。该组合物在具有更加优异的激光透过性能及更加优异的可激光焊接性能的同时，其模塑件可获得优异的激光透过均匀性，可有助于解决存在的激光焊接制品生产中的焊接不稳定问题，并且，采用该组合物也能够同时显著改善透激光层在焊接过程中发生的表面层激光烧伤导致的制品外观不良的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种半芳香族聚酰胺组合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种半芳香族聚酰胺组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰胺是目前使用量最大的工程塑料品种之一，广泛应用于电子电器、汽车、家电、体育用品等领域。随着车载零部件及某些电子电气零部件的结构复杂度提高，很难甚至不可能使用直接注塑的方式制得，因此需要将部件进行激光焊接。与传统的塑料焊接工艺相比，如热板焊接、热气体焊接、感应焊接、旋转焊接、超声波焊接、振动摩擦焊接，激光焊接技术具有许多优点：焊接速度快、良好的焊接质量、清洁、无振动。因此，该焊接工艺在塑料精密部件，尤其在汽车部件的连接中得到广泛的应用，如汽车钥匙、涡轮增压废气门执行器、汽车燃油管路系统等。激光焊接的常规测试指标为激光焊接强度，激光焊接性能好表现为最终焊接的强度与材料本体强度越接近越好，两者的比值常被称为相对焊接强度，其超过80％可作为表征材料的激光焊接性能优异的指示，通常采用简单小尺寸的注塑样条作为样品。在注塑样条的焊接测试中，良好焊接性能的获得在很大程度上取决于材料的激光透过率，通常而言，越高的激光透过率材料的激光焊接性能越好。对于可激光焊接的聚酰胺材料而言，如何提高透激光层材料的激光透过率是业内研究的最多的相关课题。而在实际的激光焊接应用过程中，单纯追求透激光层材料的高的激光透过率并不能保证采用激光焊接制程的模塑组合件能够实现大批量的稳定生产，其中有两个问题尤为突出但也常被现有报道所忽略：一是，因透光层的激光透过均匀性不好而导致的激光焊接制品的焊接不稳定性问题；二是，透激光层在焊接过程中发生的表面层激光烧伤，导致激光焊接制品出现严重的外观不良的问题。中国专利(CN110041696A)公开了一种聚酰胺复合材料，采用共混聚酰胺与多元醇、多元胺、氨基酸中的一种以及高分子相态改性剂混合，得到的聚酰胺复合材料具有优良的激光焊接功能，但是该方案没有指出如何来提高因激光透过均匀性不好而导致的焊接不稳定性，以及激光焊接过程中发生的表面激光烧伤导致外观不良的问题。因此，现有技术中仍存在焊接不稳定以及因激光焊接导致的外观不良的问题，急需开发一种激光透过均匀性高，激光灼烧弱的产品。
技术实现思路
本专利技术为克服激光透过均匀性不好而导致的焊接不稳定性，以及激光焊接过程中发生的表面激光烧伤导致外观不良缺陷，提供一种半芳香族聚酰胺组合物。本专利技术的另一目的在于提供所述半芳香族聚酰胺组合物的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供所述半芳香族聚酰胺组合物的应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种半芳香族聚酰胺树脂组合物，包括如下按重量份计算的组分：所述脂肪族聚酰胺树脂为熔融焓值大于等于15J/g的半结晶型聚酰胺。聚酰胺成核剂常被用于改善聚合物的光学性能，如激光透过率，而专利技术人经过大量实验证明，半芳香族聚酰胺树脂中单独添加聚酰胺成核剂，其激光透过率反而下降；此外，一般情况，非晶型材料比晶型材料的激光透过率高，结晶会降低材料的激光透过率，聚酰胺组合物中提高透光性能的常规方法是添加非晶聚酰胺。然而专利技术人发现，在半芳香族聚酰胺中通过添加非晶聚酰胺的方法对该组合物的激光透过率并无提高，而只有在该体系中添加半结晶型脂肪族聚酰胺树脂和聚酰胺成核剂制备得到的制品才能获高激光透过率。与此同时，更令人意外的是所得组合物能够具有优良的激光透过均匀性及耐表面激光灼烧性，可能为脂肪族聚酰胺树脂和聚酰胺成核剂能在材料加工及制备过程中有效促进各组成成分在体系中的分散和分布，体系的均一性应是优良的激光透过均匀性的前提，而材料的表面激光灼烧现象可能为激光光通路受阻导致的局部能量累积的过热灼烧导致，该灼烧性在表面层最易被观察到，体系中各组成成分的良好分散及分布可最大程度上避免激光通路受阻现象从而提高材料的耐表面激光灼烧性。本专利技术选用熔融焓值大于等于15J/g的半结晶型聚酰胺树脂，与半芳香族聚酰胺、耐热助剂、玻璃纤维和复合颜色色粉共混，不仅制备的组合物具有高耐热和高激光焊接强度，而且还具有十分优异的激光透过均匀性和耐表面激光灼烧性能，解决了长期存在的激光焊接制品的焊接不稳定性和透激光层在激光焊接制程中发生的表面层激光烧伤导致的外观不良问题。优选地，包括如下按重量份计算的组分：优选地，所述脂肪族聚酰胺树脂为熔融焓值大于等于35J/g的半结晶型聚酰胺，选用熔融焓值大于35J/g的半结晶型聚酰胺激光透过率更高。所述脂肪族聚酰胺树脂选自PA6、PA46、PA410、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA1212、PA11或PA12中的一种或多种。所述熔融焓值的测定根据ISO11357-2009的DSC测试方法，采用PerkinElmerDiamondDSC分析仪，设定升温速率10℃/min，对第二次升温熔融曲线中的熔融峰面积进行积分得到。优选地，所述半芳香族聚酰胺选自PA4T/66、PA4T/410、PA6T/66、PA6T/6I、PA6T/6I/66、PA6T/M5T、PA6T/10T、PA9T、PA9T/66、PA10T、PA10T/M5T、PA10T/66、PA10T/10I、PA10T/1010或PA12T中的一种或多种。优选地，所述聚酰胺成核剂为无机成核剂或有机成核剂中的一种或多种。所述无机成核剂选自高岭土、蒙脱土、黏土、滑石粉、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米二氧化钛、三氧化二钕、氧化镁、氧化锌晶须、纳米碳酸钙、氟化钙或硫酸镁晶须中的一种或多种。所述有机成核剂选自酰胺类化合物、苯基次膦酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸钠、褐煤酸钙、褐煤酸钠、聚碳酸酯或聚苯硫醚中的一种或多种。优选地，所述耐热助剂选自多元醇、多元胺或氨基酸中的一种或多种。所述多元醇选自二元醇、三元醇、羟基数量大于等于4的多元醇、聚多元醇的一种或多种；所述二元醇选自1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、聚醚二醇类中的一种或多种；所述的三元醇选自甘油、三羟甲基丙烷、2，3-二(2′-羟乙基)环己烷-1-醇、1，2，6-己三醇、1，1，1-三-(羟甲基)乙烷、3-(2′-羟乙氧基)丙烷-1，2-二醇、3-(2′-羟丙氧基)丙烷-1，2-二醇、2-(2′-羟乙氧基)己烷-1，2-二醇、6-(2′-羟丙氧基)己烷-1，2-二醇、1，1，1-三[(2′-羟乙氧基)甲基]乙烷、1，1，1-三[(2′-羟丙氧基)甲基]丙烷、1，1，1-三(4′-羟苯基)乙烷、1，1，1-三(羟苯基)丙烷、1，1，5-三(羟苯基)-3-甲基戊烷、三羟甲基丙烷乙氧基化物或三羟甲基丙烷丙氧基化物的一种或多种；所述羟基数量大于等于4的多元醇选自1，1，3-三(二羟基-3-甲基苯基)丙烷、1，1，4-三(二羟基苯基)丁烷或二(三羟甲基丙烷)的一种或多种；所述聚多元醇选自1，1，3，3-四(甲氧基)丙烷、季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、具有一定聚合度的聚乙烯醇或乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：



所述脂肪族聚酰胺树脂为熔融焓值大于等于15J/g的半结晶型聚酰胺。


2.如权利要求1所述半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：





3.如权利要求1所述半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述脂肪族聚酰胺树脂为熔融焓值大于等于35J/g的半结晶型聚酰胺。


4.如权利要求1所述半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述半芳香族聚酰胺树脂选自PA4T/66、PA4T/410、PA6T/66、PA6T/6I、PA6T/6I/66、PA6T/M5T、PA6T/10T、PA9T、PA9T/66、PA10T、PA10T/M5T、PA10T/66、PA10T/10I、PA10T/1010或PA12T中的一种或多种。


5.如权利要求1所述半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述聚酰胺成核剂为无...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶少勇，杨硕，柴海博，龙杰明，麦杰鸿，姜苏俊，曹民，
申请(专利权)人：珠海万通特种工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44