一种聚酰胺复合材料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复合材料，按重量份数计，包括组分：半芳香族聚酰胺树脂35

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及工程塑料
，具体涉及一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着电子产品高度密集化以及产品小型化，使无铅回流焊接表面贴装技术（SMT）成为了装配的重要方式。其应用要求元器件能够承受250
‑
280℃的高温，传统的工程塑料例如PA66、PBT根本无法满足该要求，耐高温工程塑料便应运而生。由于半芳香族聚酰胺（PPA）具有高熔点、高热变形温度、高强度等优点，而广泛应用在连接器领域。
[0003]在半芳香族聚酰胺材料的阻燃体系中，往往使用有机次膦酸盐阻燃剂作为无卤阻燃剂，主要是其相较于其他无卤阻燃剂（例如红磷、三聚氰胺聚磷酸盐、氰尿酸三聚氰胺盐等）具有更优的耐温性，还具有良好的阻燃性能，添加量小。然而，有机次膦酸盐阻燃半芳香族聚酰胺材料，由于有机次膦酸盐酸性较强，加之半芳香族聚酰胺的挤出或加工温度较高（某些热流道温度可高达350℃），很容易促进体系的分解产生大量游离酸，导致瓦斯气非常多；不仅会影响产品表面复制效果导致外观不良外，还容易造成熔接痕V型槽导致性能下滑，影响产品的使用，同时在注塑过程中产生大量模垢，需频繁清膜，降低生产效率，提高成本；另外，聚酰胺因其酰胺键会与水形成氢键而具有较高的吸水率，所以酰胺键密度越高其吸水率往往越高。在SMT制程中，其峰值温度一般为260
±
5℃，在如此高温下聚酰胺所吸收的水会快速被汽化，瞬间产生高压并从产品内部向外部快速扩散，容易将产品表面产生鼓包现象，俗称起泡。
[0004]EP2417191A1公开通过在体系中添加氧化钙中和阻燃剂分解产生的游离酸，从而减少模垢，降低清模频率；但是，氧化钙碱性强，聚酰胺在强碱作用下容易断链分解导致材料机械性能劣化；而且氧化钙很容易吸湿，导致体系吸水率较高，促使产品过SMT制程时会出现起泡现象。现有技术中也有采用较大比表面积的矿物（例如硅藻土），通过物理吸附作用减少加工过程中材料体系分解的酸性物质，然而对于熔点较高的半芳香聚酰胺材料，其加工温度高，通过常规物理吸附，在加工过程中容易脱附，往往达不到吸酸的效果。

技术实现思路

[0005]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低瓦斯气、高GWIT、高力学性能且满足SMT制程的聚酰胺复合材料。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种聚酰胺复合材料，按重量份数计，包括以下组分：半芳香族聚酰胺树脂
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35
‑
50份；有机次膦酸盐阻燃剂
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10
‑
22份；增强材料
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15
‑
50份；金属氢氧化物
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0.3
‑
3份。
[0007]所述金属氢氧化物选自氢氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化铝或氢氧化锌中的任意一种或几种；优选的，所述金属氢氧化物选自氢氧化镁、氢氧化钙或氢氧化铝中的任意一种或几种；更优选的，所述金属氢氧化物选自氢氧化铝。
[0008]优选的，所述金属氢氧化物为0.5
‑
2份；更优选的，所述金属氢氧化物为0.8
‑
1.2份。
[0009]本专利技术所述半芳香族聚酰胺树脂包括二胺单元和二酸单元；所述二胺单元衍生自9
‑
12个碳原子的脂肪族二胺中的至少一种单体；所述二酸单元衍生自45
‑
100mol%芳香族二羧酸和0
‑
55mol%脂肪族二羧酸。
[0010]所述脂肪族二胺选自1,9
‑
壬二胺、1,10
‑
癸二胺、1,11
‑
十一碳二胺、1,12
‑
十二碳二胺、2,2,4
‑
三甲基
‑
1,6
‑
己二胺、2,4,4
‑
三甲基
‑
1,6
‑
己二胺、2
‑
甲基
‑
1,8
‑
辛二胺或5
‑
甲基
‑
1,9
‑
壬二胺中的至少一种。
[0011]所述的芳香族二羧酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、2
‑
甲基对苯二甲酸、2,5
‑
二氯对苯二甲酸、2,6
‑
萘二甲酸、1,4
‑ꢀ
萘二甲酸、4,4
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联苯二甲酸或2,2
’‑
联苯二甲酸中至少一种；所述脂肪族二羧酸选自1,4
‑
丁二酸、1,6
‑
己二酸、1,8
‑
辛二酸，1,9
‑
壬二酸，1,10
‑
癸二酸，1,11
‑
十一烷二酸或 1,12
‑
十二烷二酸中的至少一种。
[0012]优选的，本专利技术所述半芳香族聚酰胺树脂选自PA9T、PA10T、PA10T/106、PA12T中的任意一种或几种。
[0013]本专利技术的半芳香族聚酰胺树脂可以通过市购或自制获得，其制备方法如下：将计量的物料加入到20 L 压力釜中，固定加入 2
‰
（总物质质量）的1098抗氧剂及1
‰
（总物质质量）的次亚磷酸钠催化剂。在制备半芳香族聚酰胺树脂时，采用苯甲酸作为封端剂，用量为芳香族二羧酸单元摩尔量的0.02倍，且胺羧比（摩尔比）为1.025，目的是使反应体系中氨基量高于羧基1%，以弥补反应过程中氨基的损失。加料完成后，抽真空、充氮气置换气体后，加热到预定温度230
‑
240℃，并通过移去形成的水而保持2.9
‑
3.1MPa恒定压力。反应完成后，卸压至常压得到预聚物。预聚物在转鼓中于240
‑
250℃固相增粘，增粘1
‑
3小时后可得到所述的半芳香族聚酰胺树脂。
[0014]本专利技术所述有机次膦酸盐阻燃剂选自二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、甲基乙基次膦酸铝、乙基丁基次膦酸铝或乙基己基次膦酸铝中的至少一种；优选的，所述有机次膦酸盐阻燃剂选自二乙基次膦酸铝。
[0015]本专利技术所述增强材料选自玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、硅灰石纤维、陶瓷纤维、钛酸钾晶须、碱式硫酸镁晶须、碳化硅晶须、硼酸铝晶须、二氧化硅、硅酸铝、氧化硅、碳酸钙、二氧化钛、滑石、硅灰石、硅藻土、粘土、高岭土、球状玻璃、云母或石膏中的任意一种或几种。优选的，所述增强材料选自玻璃纤维。
[0016]作为一种优选的实施方式，本专利技术的聚酰胺复合材料还包括0.1
‑
1.5份硼酸锌；优选为0.3
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0.8份硼酸锌。
[0017]本专利技术可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：半芳香族聚酰胺树脂
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35
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50份；有机次膦酸盐阻燃剂
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10
‑
22份；增强材料
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50份；金属氢氧化物
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0.3
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3份。2.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述金属氢氧化物选自氢氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化铝或氢氧化锌中的任意一种或几种；优选的，所述金属氢氧化物选自氢氧化镁、氢氧化钙或氢氧化铝中的任意一种或几种；更优选的，所述金属氢氧化物选自氢氧化铝。3.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述金属氢氧化物为0.5
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2份；优选的，所述金属氢氧化物为0.8
‑
1.2份。4.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述半芳香族聚酰胺树脂包括二胺单元和二酸单元；所述二胺单元衍生自9
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12个碳原子的脂肪族二胺中的至少一种单体；所述二酸单元衍生自45
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100mol%芳香族二羧酸和0
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55mol%脂肪族二酸酸；优选的，所述半芳香族聚酰胺树脂选自PA9T、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟一平，陈平绪，叶南飚，徐显骏，姜苏俊，麦杰鸿，解明晨，
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：