一种聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法。所述聚邻苯二甲酰胺复合材料包括下述重量份数的原料：聚邻苯二甲酰胺２７．４～８８．８５份、热致液晶聚合物１～２０份、玻璃纤维１０～５０份、抗氧剂０．０５～０．６份和润滑剂０～２份。本发明专利技术的方法包括：Ｓ１、按比例称取聚邻苯二甲酰胺、热致液晶聚合物、抗氧剂、润滑剂并混合处理一段时间；Ｓ２、将混合后的原料加入双螺杆挤出机，并采用侧喂料的方式按比例加入玻璃纤维，然后熔融挤出，造粒。本发明专利技术的聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法有效降低了加工时的熔体粘度，提高熔体流动速率，进而改善材料加工性能；同时降低了玻璃纤维的折断率；提高复合材料的力学性能及热学性能。

Poly (phenyl two) amide composite material and preparation method thereof

The invention relates to a poly (phthalic two) amide composite material and a preparation method thereof. The p o two formamide composite material comprises the following raw materials in parts by weight: P o two formamide 27.4 ~ 88.85, 1 ~ 20 thermotropic liquid crystal polymer, glass fiber 10 - 50, 0.05 to 0.6 portions of antioxidant and lubricant from 0 to 2. The method of the invention comprises: S1, according to the proportion of weighing poly-o - two formamide, thermotropic liquid crystal polymer, antioxidant and lubricant and mixed treatment for a period of time; S2, then the mixed raw material into a twin-screw extruder, and the side feed way according to the proportion of glass fiber, and then melt extrusion granulation. P o two formamide composite material and a preparation method of the invention can effectively reduce the viscosity of the melt processing, improve the melt flow rate, and improve the processing performance of materials; and reduce the rate of broken glass fiber; improve the mechanical and thermal properties of composite materials.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，更具体地说，涉及一种聚邻苯二甲酰胺复合材 料及其制备方法。
技术介绍
聚邻苯二甲酰胺(PPA)是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺， 其是一种半结晶态的或非结晶态的热塑性功能型材料。采用玻璃纤维增强PPA复合材料具 有优异的综合物性，良好的耐高温性能，高刚性、高强度、极佳的尺寸精度及稳定性和低翘 曲性、良好的耐化学性。特别是在高温下仍具有高刚性与高强度及极佳的尺寸精度和稳定 性，这使得玻璃纤维增强的PPA复合材料在汽车、电子电气、机械工程等领域都拥有广泛的 应用前景。然而玻璃纤维增强PPA复合材料加工流动性差，对加工工艺要求高且对加工设 备磨损大，这限制了玻璃纤维增强PPA复合材料应用。中国专利CN200710074858. 2公开了一种聚己二酸己二胺与聚邻苯二甲酰胺加纤 合金，其制备方法是将聚己二酸己二胺、聚邻苯二甲酰胺、长玻璃纤维、润滑剂、抗氧剂按一 定比例混合、挤出、造粒；该材料可用于制造耐热要求高的机械零件、电动工具外壳、电器内 外部件，汽车零部件等。该方法虽然提高材料的流动性，但是降低了材料的物理性能及耐热 性能。因此，需要一种既具有良好的流动性，又兼具良好的物理性能和耐热性能的聚邻 苯二甲酰胺复合材料。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的聚邻苯二甲酰胺复合材料要么加 工流动性差，对加工工艺要求高且对加工设备磨损大，要么物理性能及耐热性能差的缺陷， 提供一种既具有良好的流动性，又兼具良好的物理性能和耐热性能的聚邻苯二甲酰胺复合 材料。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种聚邻苯二甲酰胺复合材 料，包括下述重量份数的原料聚邻苯二甲酰胺27. 4 88. 85份热致液晶聚合物1 20份玻璃纤维10 5O份抗氧剂0.05 0.6份润滑剂0 2份。在本专利技术所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述热致液晶聚合物是主链型热致 性液晶聚合物；熔融范围为190 350°C。在本专利技术所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述热致液晶聚合物是芳香族共聚 酯；熔融范围为220 330°C。在本专利技术所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述玻璃纤维为用硅烷偶联剂、钛 酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或高分子接枝物处理过的玻璃纤维。在本专利技术所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述玻璃纤维的单纤维直径为5 23微米。在本专利技术所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述玻璃纤维的单纤维直径为8 20微米。在本专利技术所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述抗氧剂选自N， N’ -1，6-亚己 基-双[3- (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、四(β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸)季戊四醇酯、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1，3，5_三(4-叔丁基-3-羟基-2， 6- 二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2,4,6- (1Η，3Η，5Η)-三酮中的至少一种。在本专利技术所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸脂和 /或聚硅氧烷。本专利技术解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种制备聚邻苯二甲酰胺复 合材料的方法，包括以下步骤Si、按比例称取聚邻苯二甲酰胺、热致液晶聚合物、抗氧剂、润滑剂并混合处理一 段时间；S2、将混合后的原料加入双螺杆挤出机，并采用侧喂料的方式按比例加入玻璃纤 维，然后熔融挤出，造粒；其中所述双螺杆挤出机工艺条件为双螺杆挤出机一区温度为 270 300°C，二区温度为280 310°C，三区温度为280 320°C，四区温度为280 320°C， 五区温度为280 310°C，混合原料在螺杆中输送时间为2 5分钟，压力为12 20MPa。在本专利技术所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述聚邻苯二甲酰胺复 合材料包括下述重量份数的原料聚邻苯二甲酰胺27. 4 88. 85份热致液晶聚合物1 20份玻璃纤维10 50份抗氧剂0. 05 0. 6份润滑剂0 2份。在本专利技术所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述热致液晶聚合物是 主链型热致性液晶聚合物；熔融范围为190 350°C。在本专利技术所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述热致液晶聚合物是 芳香族共聚酯；熔融范围为220 330°C。在本专利技术所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述玻璃纤维为用硅烷 偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或高分子接枝物处理过的玻璃纤维。在本专利技术所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述玻璃纤维的单纤维 直径为5 23微米。在本专利技术所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述玻璃纤维的单纤维 直径为8 20微米。在本专利技术所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述抗氧剂选自N， N，-1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、四(β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1，3，5_三(4-叔 丁基-3-羟基-2,6- 二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2,4,6- (1H，3H，5H)-三酮中的至少一种。在本专利技术所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述润滑剂为季戊四醇 硬脂酸脂和/或聚硅氧烷。本专利技术的聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法与现有技术相比，具有如下优点。1、由于热致液晶聚合物具有很强剪切变稀的流变特性，其在与聚邻苯二甲酰胺熔 融挤出过程中，能够有效降低了复合材料加工时的熔体粘度，提高熔体流动速率，进而改善 材料加工性能；另外，热致液晶聚合物在降低复合材料的熔体粘度的同时降低了玻璃纤维 的折断率，提高玻璃纤维在复合材料中的长径比，从而提高复合材料的力学性能及热学性 能。2、热致液晶聚合物在聚邻苯二甲酰胺基体中能够形成微纤结构，提高复合材料强度。3、抗氧剂的加入可有效地避免材料在加工过程中发生氧化、降解以及由此产生的 性能下降。4、本专利技术复合材料的生产制备工艺简单，在常规的熔融挤出机上即可实施，不必 借助特殊设备，操作过程简便易行。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于 限定本专利技术。实施例1在本实施例中，所述聚邻苯二甲酰胺复合材料包括下述重量份数的原料聚邻苯 二甲酰胺78. 8份(重量份数，下同)、热致液晶聚合物5份、玻璃纤维15份、四(β - (3，5- 二 叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯0.2份、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2 份、聚硅氧烷0. 5份、季戊四醇硬脂酸脂0. 3份。在本专利技术的一个优选实施例中，所述热致 液晶聚合物是主链型热致性液晶聚合物；熔融范围为190 350°C;所述玻璃纤维的单纤维 直径为8 20微米。制备方法按上述比例称取聚邻苯二甲酰胺、热致液晶聚合物、四(β _(3，5_ 二叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、聚硅氧烷、季 戊四醇硬脂酸脂，并将其置于中速搅拌机中混合处理15分钟后加入双螺杆挤出机，再将15 份的玻璃纤维用侧喂料的方式加入双螺杆挤出机，经熔融共混，挤出造粒形成所需的聚邻 苯二甲酰胺复合材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，包括下述重量份数的原料：　　聚邻苯二甲酰胺　２７．４～８８．８５份　　热致液晶聚合物　１～２０份　　玻璃纤维　１０～５０份　　抗氧剂　０．０５～０．６份　　润滑剂　０～２份。

【技术特征摘要】
一种聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，包括下述重量份数的原料聚邻苯二甲酰胺27.4～88.85份热致液晶聚合物1～20份玻璃纤维 10～50份抗氧剂0.05～0.6份润滑剂0～2份。2.根据权利要求1所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述热致液晶聚合 物是主链型热致性液晶聚合物；熔融范围为190 350°C。3.根据权利要求2所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述热致液晶聚合 物是芳香族共聚酯；熔融范围为220 330°C。4.根据权利要求1所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为用 硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或高分子接枝物处理过的玻璃纤维。5.根据权利要求1所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的单 纤维直径为5 23微米。6.根据权利要求5所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的单 纤维直径为8 20微米。7.根据权利要求1所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自N， N，-1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、四(β _(3，5-二叔丁 基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建达，
申请(专利权)人：深圳市科聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]