【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程塑料，更具体地，涉及一种轻量化聚酰胺组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着人工智能、物联网和5g网络等的发展，轻量化产品的开发成为一大趋势。终端进行推广时，希望在轻量化的同时保证材料的韧性和刚性。目前聚合物制品的轻量化主要通过微发泡工艺或添加中空轻质填料两种手段来实现。其中微发泡工艺对注塑机有更高的要求目前处于实验室阶段；添加中空轻质填料已较为成熟，中空玻璃微珠目前已工业化应用。
2、虽然中空玻璃微珠的加入能够降低材料的密度，但是由于中空玻璃微珠和基体树脂的界面结合力小，相容性差，容易形成应力集中点，从而降低复合材料的韧性；通过加入增韧剂虽然可以有效提高韧性，但是会降低复合材料的刚性；对于复合材料来说，韧性、刚性和密度三者之间难以平衡。而泳镜材料、vr眼镜材料和无人机材料中需要具有较低的密度，同时具有较好的韧性和刚性。
3、现有技术中通过采用硅烷偶联剂和聚乙烯吡咯烷酮协同增效平衡材料的韧性和刚性，虽然能在一定程度上改善材料的性能，但是改善程度有限。因此，本领域还需要开发一种轻量化聚酰胺组合物，同时具有更好的韧性和刚性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术中存在的缺陷而提供一种轻量化聚酰胺组合物，所述轻量化聚酰胺组合物兼具较好的韧性和刚性。
2、本专利技术的另一目的在于，提供所述轻量化聚酰胺组合物的制备方法。
3、本专利技术的另一目的在于，提供所述轻量化聚酰胺组合物的应用。
5、一种轻量化聚酰胺组合物，包括如下按照重量份计算的组分：
6、
7、
8、所述偶联剂为含羧基的聚合物；所述增韧剂为含有极性基团的聚烯烃；所述超高分子量聚合物的数均分子量不低于100w。
9、本专利技术提供一种轻量化聚酰胺组合物，所述轻量化聚酰胺组合物通过加入含羧基的聚合物作为偶联剂、含有极性基团的聚烯烃作为增韧剂并协同超高分子量聚合物使其兼具较好的刚性和韧性；具体地：中空玻璃微珠通常由硼硅酸盐原料加工而成，表面钠离子含量较高导致其偏碱性，选用含有羧基的偶联剂可以有效改善中空玻璃微珠和基体树脂之间的界面；而加入含有极性基团的聚烯烃可以使得内应力从基体树脂转移到增韧剂上，来改善材料的韧性；同时引入超高分子量聚合物在加工剪切过程中会纤维化，形成网络结构，可有效增加分子链之间的相互作用，限制分子链间的相对滑移及分子链的活动性，从而使得轻量化聚酰胺组合物同时具有较好的韧性和刚性。
10、进一步地，所述含羧基的聚合物包括含羧基的烯烃类无规共聚物或含羧基的烯烃类无规共聚离子型聚合物。
11、进一步地，所述含羧基的聚合物占中空玻璃微珠的质量百分比为2～15wt％。例如但不限于2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％和15wt％等。
12、进一步地，所述含羧基的聚合物包括烯烃丙烯酸共聚物及其离子型聚合物。
13、更进一步地，所述含羧基的聚合物为乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯三元共聚物树脂、乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯三元共聚物树脂的离子型聚合物或乙烯-甲基丙烯酸中的一种或几种。
14、进一步地，所述增韧剂中的极性基团为马来酸酐、环氧基团或酯基中的一种或者几种。
15、更进一步地，所述含有极性基团的聚烯烃为mah-g-sebs、mah-g-poe、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或gma-g-poe中的一种或几种。
16、进一步地，所述增韧剂和中空玻璃微珠的质量比为0.65～1.0。
17、本专利技术中，所述超高分子量聚合物的数均分子量不低于100w，具体可以是100w、150w、200w、250w、300w、350w、400w、450w或500w等均能实现本专利技术。进一步地，所述超高分子量聚合物的分子量为100～500w时，超高分子量聚合物更容易使体系内形成网络结构，有助于聚酰胺组合物的强度和冲击性能的提高。
18、进一步地，所述超高分子量聚合物为聚四氟乙烯。
19、进一步地，所述超高分子量聚合物的数均分子量的测定方法为dsc差热分析法，是利用该方法测定聚四氟乙烯在熔融和结晶的热效应，以结晶热为基础，由经验式子mn＝2.1×1010×δh-5.16来计算出的数均分子量。
20、在所述轻量化聚酰胺组合物中，聚酰胺树脂的含量不低于50wt％。例如但不限于52.5wt％、55wt％、57.5wt％、60wt％、62.5wt％、65wt％、67.5wt％、70wt％等。
21、进一步地，所述轻量化聚酰胺组合物，包括如下按照重量份计算的组分：
22、
23、进一步地，所述聚酰胺树脂为半芳香族聚酰胺和/或脂肪族聚酰胺。
24、具体地，所述半芳香族聚酰胺为pa6t、pa9t、pa10t、pa11t、pa12t、pa13t、pa6t/6i、pa6i/6t、pa6t/6i/66、pa6i、pa6i/6t、pa10t/66、pa10t/1010、pa10t/10i中的一种或几种。
25、所述脂肪族聚酰胺为pa66、pa610、pa612、pa1010、pa1012、pa1212、pa6、pa7、pa11、pa12中的一种或几种。
26、更进一步地，所述聚酰胺树脂为长碳链聚酰胺树脂。当采用长碳链聚酰胺时，制得的轻量化聚酰胺组合物的刚性和韧性具有更好的平衡性。
27、需要说明的是，所述长碳链聚酰胺树脂是指重复单元中酰胺基团间，亚甲基数目≥10的聚酰胺树脂。例如但不限于：由ω-氨基酸或内酰胺开环制备的ab型pa11、pa12，通过二元酸和二元胺缩聚而成的pa612、pa610、pa1010、pa1012、pa1212等。
28、进一步地，所述中空玻璃微珠的抗压强度不低于10000psi。
29、在具体实施方式中，所述中空玻璃微珠的抗压强度为15000～30000psi。
30、进一步地，所述中空玻璃微珠的抗压强度的测试方法为水等静压检测法。
31、进一步地，所述助剂为抗氧剂和/或润滑剂。
32、本专利技术中，可以根据现有技术选用常用的抗氧剂，例如但不限于受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、二苯胺类抗氧剂、铜盐类抗氧剂或硫醚类抗氧剂中的一种或几种。
33、具体地，所述受阻酚类抗氧剂为n，n’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)(irganox 1098)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(irganox1010)、1，6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](irganox 259 259)、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯(irganox 259 1076本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，包括如下按照重量份计算的组分：
2.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，所述含羧基的聚合物包括烯烃丙烯酸共聚物及其离子型聚合物，优选为乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯三元共聚物树脂、乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯三元共聚物树脂的离子型聚合物或乙烯-甲基丙烯酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，所述增韧剂中的极性基团为马来酸酐、环氧基团或酯基中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，含有极性基团的聚烯烃为MAH-g-SEBS、MAH-g-POE、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或GMA-g-POE中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，所述超高分子量聚合物的数均分子量为100～500W。
6.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，所述超高分子量聚合物为聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，所述聚酰胺树脂为长碳链聚酰胺树脂。
8.
9.一种权利要求1～8任一项所述轻量化聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种权利要求1～8任一项所述轻量化聚酰胺组合物在制备无人机材料、vr眼镜或泳镜材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，包括如下按照重量份计算的组分：
2.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，所述含羧基的聚合物包括烯烃丙烯酸共聚物及其离子型聚合物，优选为乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯三元共聚物树脂、乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯三元共聚物树脂的离子型聚合物或乙烯-甲基丙烯酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，所述增韧剂中的极性基团为马来酸酐、环氧基团或酯基中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述轻量化聚酰胺组合物，其特征在于，含有极性基团的聚烯烃为mah-g-sebs、mah-g-poe、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或gma-g-poe中的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：周臣旭，陈平绪，叶南飚，郑一泉，姜粞，吴长波，丁超，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。