一种聚酰胺模塑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模塑组合物及其制备方法和应用，包括组分：聚酰胺树脂100份；超支化聚酰胺0.1~2份；增强填料0~100份。本发明专利技术的聚酰胺模塑组合物中通过加入特定量的端氨基超支化聚酰胺，能够显著提高材料的结晶温度和结晶速率。在冷模成型条件下，本发明专利技术的聚酰胺组合物材料可以在较高的温度下发生结晶，即可以更早进行结晶冷却，并且以更快速度完成结晶，彻底冷却，在制件脱模时，不易发生粘模具，料带拉高等问题；能够缩短成型冷却周期，提高生产效率，适应LED反射支架薄壁化、多模穴的发展趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺模塑组合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及工程塑料
，具体涉及一种聚酰胺模塑组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰胺因具有良好的力学性能、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，其被广泛适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性。然而，例如PA6和PA66等普通聚酰胺，熔点通常在260℃以下，耐高温性能不足，不能应用于使用温度较高的领域。近几年来半芳香族聚酰胺由于其低吸水率和耐高温性能被重点开发。LED反射支架需要经历回流焊工艺等高温加工工艺，要求材料具有较高的热变形温度与熔点，以PA10T、PA9T和PA6T共聚物为例的一系列半芳香族聚酰胺成为LED反射支架的主流材料。随着消费者需求提高，LED灯珠尺寸逐渐减小，LED反射支架逐渐向小尺寸和薄壁化方向发展；注塑厂为了提高生产效率、降低生产能耗，逐渐将LED反射支架的模穴数从1000以下提高至2000以上，并且由冷模成型代替高模温成型。然而，现有的半芳香族聚酰胺材料结晶温度低，结晶速率慢，在冷模成型时冷却时间长，无法快速成型，冷却不完全容易导致产品粘模具、料带拉高等问题。因此，如何提高材料的结晶温度、结晶速率和流动性，缩短成型冷却周期，从而提高生产效率，以适应LED反射支架薄壁化、多模穴的发展趋势，是本专利技术的主要研究方向。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种聚酰胺模塑组合物，其结晶温度、结晶速率和流动性得到显著提升。本专利技术的另一目的在于提供上述聚酰胺模塑组合物的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种聚酰胺模塑组合物，按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂100份；超支化聚酰胺0.1~2份；增强填料0~100份。本专利技术所述的聚酰胺树脂由二胺和二酸缩聚而成；所述的聚酰胺树脂选自PA10T、PA10T/10I、PA10T/6T或PA6T/66中的任意一种。本专利技术的聚酰胺树脂可以是市售的，也可以是通过以下常规的聚合方法制得，具体为：在配有磁力偶合搅拌、冷凝管、气相口、加料口、压力防爆口的压力釜中按照比例加入二胺和二酸；再加入苯甲酸、催化剂次磷酸钠和去离子水；苯甲酸物质的量为癸二胺和二酸总物质的量的1.0%~3.0%，次磷酸钠重量为除去离子水外其他投料重量的0.1%~0.3%，去离子水重量为总投料重量的20%~40%；抽真空充入高纯氮气作为保护气，在搅拌下2小时内升温到220℃~230℃，将反应混合物搅拌1小时，然后在搅拌下使反应物的温度升高到240℃~250℃；反应恒温和恒压下继续进行1~3小时，通过移去所形成的水而保持压力恒定，反应完成后出料，预聚物于80℃下真空干燥24小时，得到预聚产物，所述预聚产物在250℃~270℃、10~100Pa真空条件下固相增粘6~12小时，得到聚酰胺树脂。本专利技术的目的在于对于聚酰胺树脂进行改性，因此本专利技术对于聚酰胺树脂的规格参数不做要求。一般的，用于LED反射支架的聚酰胺树脂的相对粘度为2.0~2.4；所述相对粘度由浓度为0.25g/dL的聚酰胺在25±0.01℃的98%的浓硫酸中测得，测试方法参照标准GB12006.1-89。本专利技术经研究发现，加入含有端氨基的超支化聚酰胺，能够明显提高聚酰胺组合物的结晶温度、结晶速率和流动性。超支化聚酰胺的端氨基可与聚酰胺分子链末端的羧基反应，接入聚酰胺分子链中。由于超支化聚酰胺的体积较大，接入聚酰胺的分子链后，扩大了分子链之间的距离，分子链的活动性提高，在降温过程中，分子链更容易排入晶格，可以在较高的温度下发生结晶，并且可以更快速地完成结晶，使材料具有更高的结晶温度和更快的结晶速率；另一方面，由于分子链活动性提高，在熔融加工时，更容易发生分子链滑移，提高材料的流动性。优选的，按重量份数计，所述的超支化聚酰胺0.5~1.5份。本专利技术所述的超支化聚酰胺的端氨基为3~16mol/mol，数均分子量为350~2200g/mol。端氨基含量过低，无法与足够数量的聚酰胺分子链末端反应，导致提升分子链活动性的效果有限；端氨基数量过高，与过多的聚酰胺分子链末端反应，形成交联结构，分子链的活动性会大幅度降低，导致结晶温度下降，结晶速率降低，并且流动性变差。优选的，所述的超支化聚酰胺的端氨基为7~9mol/mol，数均分子量为800~1000g/mol。所述的增强填料选自纤维状增强填料或非纤维状增强填料中的至少一种。具体的，所述的纤维状增强填料选自玻璃纤维、钛酸钾纤维、金属包层的玻璃纤维、陶瓷纤维、硅灰石纤维、金属碳化物纤维、金属固化纤维、石棉纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、石膏纤维或硼纤维、芳族聚酰胺纤维或碳纤维中的至少一种；所述的非纤维状增强填料选自钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硼酸铝晶须、硅灰石、沸石、绢云母、高岭土、云母、滑石、粘土、叶腊石、膨润土、蒙脱土、锂蒙脱土、合成云母、石棉、硅铝酸盐、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化铁、碳酸钙、碳酸镁、白云石、硫酸钙、硫酸钡、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼、碳化硅或二氧化硅中的一种或几种。根据材料性能要求，本专利技术的聚酰胺模塑组合物，按重量份数计，还可以包括0~1份的助剂；所述的助剂包括抗氧剂；具体的，所述的抗氧剂为N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺)；本专利技术的聚酰胺模塑组合物，按重量份计，还可以包括0~40份的颜料。LED反射支架中往往需要加入一定量的颜料来增强反射效果。但是本申请的实施例和对比例中用颜料作为表征的手段，颜料是否添加并不能作为对本专利技术技术方案的限制。所述的颜料为利用聚硅氧化合物表面处理的二氧化钛；也可根据需求选择其他类型的颜料。本专利技术还提供了上述聚酰胺模塑组合物的制备方法，包括以下步骤：按照配比，将各组分混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒，得到聚酰胺模塑组合物；其中，双螺杆挤出机的温度设置为280~340℃。本专利技术还提供了上述聚酰胺模塑组合物在LED反射支架领域的应用。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术的聚酰胺模塑组合物中通过加入特定量的端氨基超支化聚酰胺，能够显著提高材料的结晶温度、结晶速率和流动性，即可以使材料具有尽量高的结晶温度和熔融指数、尽量小的结晶峰半高宽。在冷模成型条件下，本专利技术的聚酰胺组合物材料可以在较高的温度下发生结晶，即可以更早进行结晶冷却，并且以更快速度完成结晶，彻底冷却，在制件脱模时，不易发生粘模具，料带拉高等问题；能够明显缩短成型冷却周期，提高生产效率，适应LED反射支架薄壁化、多模穴的发展趋势。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明，但不限于这些材料：二胺：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺模塑组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：/n聚酰胺树脂 100份；/n超支化聚酰胺 0.1~2份；/n增强填料 0~100份。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺模塑组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
聚酰胺树脂100份；
超支化聚酰胺0.1~2份；
增强填料0~100份。


2.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑组合物，其特征在于，所述的聚酰胺树脂选自PA10T、PA10T/10I、PA10T/6T或PA6T/66中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑组合物，其特征在于，所述的聚酰胺树脂的相对粘度为2.0~2.4。


4.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑组合物，其特征在于，按重量份数计，所述的超支化聚酰胺0.5~1.5份。


5.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑组合物，其特征在于，所述的超支化聚酰胺的端氨基为3~16mol/mol，数均分子量为350~2200g/mol。


6.根据权利要求5所述的聚酰胺模塑组合物，其特征在于，所述的超支化聚酰胺的端氨基为7~9mol/mol，数均分子量为800~1000g/mol。


7.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑组合物，其特征在于，所述的增强填料选自纤维状增强填料或非纤维状增强填料中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎昆，黄险波，叶南飚，姜苏俊，曹民，杨汇鑫，蒋智强，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，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