基于聚酰胺和聚(乳酸)的复合材料、其制造方法和用途技术

本发明专利技术涉及由包含以下物质的组合物得到的复合材料：５０～９０重量％的至少一种聚酰胺，其中排除５０重量％的值；１０～５０重量％的聚乳酸（ＰＬＡ）；和０～３０重量％的至少一种相容剂。本发明专利技术还涉及制造这种复合材料的方法及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于聚酰胺和聚(乳酸)的复合材料、其制造方法和用途本专利技术涉及基于聚酰胺尤其是基于尼龙-ll(PA-ll)和聚乳酸(PLA)的复合材料。聚酰胺特别是聚十一碳酰胺PA-11是既具有优异的化学性质又具有优异 的机械性质的材料，并且随时间变化其显著地保持这些性质。然而，作为实例，考虑到其相对高的成本，PA-ll仅仅很少地用于制造 消费品，例如用于制造移动电话或计算机部件。另外，由于PA-ll的半结晶特点，在由单独的PA-ll制造部件特别是注 射成型部件期间出现收缩现象，因此存在所谓的"缩痕(sinkmark)",更具体 而言，在部件厚度过大的位置存在缩痕。由PA-ll制造的部件中这些缩痕的 存在由此损害这些部件的表面品质，因此更一般地说，损害它们的美学外观， 而这对于一些应用可成为麻烦的问题。聚乳酸或PLA自身广泛地用于制造纤维、膜和片材，尤其是旨在用于 食品工业的那些。虽然PLA因其可生物降解和可再生性质而具有主要优势，但由于其特 别低的内在机械性能，PLA仍4艮少用在某些领域中。特别地，PLA在制造上述消费品中的应用需要改善PLA的冲击强度和 热机械性能。为改善这些性能，文献JP 2004/051835描述了由PLA和具有PLA基质 的聚酰胺的组合物得到的复合材料。在这个具体的情况下，该文献中描述的 组合物包含100重量份的PLA和1 ~ 100重量份的室温下弹性挠曲模量小于 2GPa的聚酰胺。然而，对于一些应用例如上述应用(消费品)，已发现文献JP2004/051835 中所述具有PLA基质的复合材料的机械和热机械性能仍不是完全令人满意的。而且，文献JP 2004/051835中所述具有PLA基质的复合材料在耐久性 方面不再令人满意。实际上，已观察到这种复合材料随着时间变化而不耐水解。因此，本专利技术的目的是克服上述缺陷并提供同时具有聚酰胺的优点和乳 酸的优点而没有它们各自的缺点的复合材料。因而，根据本专利技术的复合材料尤其必须具有良好的热机械强度、优异的机械性能(特別是在室温下大于200%的断裂伸长率)、良好的冲击强度以及良好的耐久性(该耐久性尤其可通过测量水解后的断裂伸长率来进行评价)。 另外，其必须可制造其中存在的缩痕显著减小以致肉眼看不见的制品。换句 话说，注射成型后的收缩率应该尽可能地小。因此，本专利技术涉及上述类型的复合材料，即涉及由包含聚酰胺和PLA 的组合物得到的复合材料。根据本专利技术，所述复合材料由包含PLA和至少一种聚酰胺的组合物得 到，其中该聚酰胺构成基质。更具体地说，该组合物包含-50-90重量％的至少一种聚酰胺，其中排除50重量％的值； -10-50重量％的PLA;和-0-30重量％ ，有利地5 ~ 15重量％的至少一种相容剂。 优选地，该组合物不包含聚曱醛(POM)。 该组合物可包含单一的聚酰胺或者几种聚酰胺的共混物。 有利地，该聚酰胺为半结晶聚酰胺。术语"半结晶"包括既具有玻璃化转变温度Tg又具有熔融温度Tm的均聚酰胺和共聚酰胺。表述"半结晶聚酰胺"更具体地涉及由如下物质的缩合产生的脂族均聚 酰胺-内酰胺，-脂族a，co-氨基羧酸， -脂族二胺和脂族二酸。脂族a,co-氨基羧酸的实例包括氨基己酸、7-氨基庚酸、11-氨基十一酸和 12-氨基十二酸。内酰胺的实例包括己内酰胺、庚内酰胺和十二内酰胺。 脂族二胺的实例包括六亚曱基二胺、十二亚曱基二胺和三曱基1，6-己二胺。脂族二酸的实例包括己二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸和十四烷双酸。作为实例，脂族聚酰胺包括如下聚酰胺聚己内酰胺(PA-6);聚十一碳 酰胺(PA-11);聚十二内酰胺(PA-12);聚己二酰丁二胺(PA-4,6);聚己二酰己 二胺(PA-6,6);聚壬二酰己二胺(PA-6，9);聚癸二酰己二胺(PA-6，10);聚十二 烷二酰己二胺(PA-6，12);聚十二烷二酰癸二胺(PA-10,12);聚癸二酰癸二胺 (PA-10,10)和聚十二烷二酰十二烷二胺(PA-12，12),但不限于此。表述"半结晶聚酰胺"还涉及脂环族均聚酰胺。更具体地可提及由脂环族二胺与脂族二酸的缩合得到的脂环族聚酰胺。 脂环族二胺的实例包括4,4，-亚曱基二(环己胺)，也称作对-二(氨基环己基)曱烷或PACM;和2，2，-二曱基-4，4，-亚曱基二(环己胺)，也称作二(3-曱基-4-氨基环己基)曱烷或BMACM。因此，在半结晶聚酰胺中，可提及得自PACM与C12 二酸的缩合的聚酰胺PA-PACM,12;和得自BMACM分别与C10和C12脂族二酸缩合的PA-BMACM,IO和PA-BMACM,12。表述"半结晶聚酰胺"还涉及由如下物质的缩合产生的半芳族均聚酰胺 -脂族二胺与芳族二酸例如对苯二甲酸(T)和间苯二曱酸(I)的缩合。在这种情况下得到的聚酰胺通常称作"聚苯二曱酰胺(polyphthalamide)"或PPA。 -脂族二酸与芳族二胺例如二曱苯二胺、更具体而言间二曱苯二胺(MXD)的缩合。因此，可提及聚酰胺PA-6，T、 PA-6，I、 PA-MXD,6或者PA-MXD，10，但不限于此。如前所述，表述"半结晶聚酰胺"还包括由上述用于得到均聚酰胺的至 少两种化合物的缩合产生的共聚酰胺。因此，该共聚酰胺更具体地包括如下 物质的缩合产物-至少两种内酰胺的缩合产物， -至少两种脂族a，o-氨基羧酸的缩合产物， -至少 一种内酰胺与至少 一种脂族oc,co-氨基羧酸的缩合产物， -至少两种二胺与至少两种二酸的缩合产物， - 至少一种内酰胺与至少一种二胺和至少一种二酸的缩合产物， -至少一种脂族ot,co-氨基羧酸与至少一种二胺和至少一种二酸的缩合 产物，-所述一种或多种二胺以及一种或多种二酸可彼此独立地为脂族的、脂环族的或芳族的二胺和二酸。在共聚酰胺中，可特别提及PA-11/10,T。显然，选^^半结晶聚酰胺，使其熔点与制造和加工本专利技术复合材料的条 件相容。用PLA代替适量的聚酰胺可获得具有聚酰胺基质的复合材料，该复合 材料保持了聚酰胺卓越的机械性能、热机械性能和耐久性。而且，与仅由聚酰胺形成的材料相比，这种替代具有实际的经济优势， 因为其降低了原材料的成本。该经济优势增强了与限制材料收缩率相关的技术优势。更特别有利的是，可选择由可全部或部分再生的单体得到的半结晶聚酰 胺。具体地说，聚酰胺可选自PA-ll、 PA-IO、 PA-6,10和PA-IO，IO。PA-6,10 (或聚癸二酰己二胺)是由己二胺与癸二酸的缩合产生的聚酰胺， 而PA-10，10 (或聚癸二酰癸二胺)是由1,10-癸二胺与癸二酸的缩合产生的聚酰胺。由于PA-IO、 PA-ll、 PA-6,10、 PA-10，10和PLA是由根据ASTMD6866标准可全部或部分再生的单体得到的聚合物，因此本专利技术的经济优势是不可 否认的。另外，用PLA代替一些聚酰胺的事实加强了这种经济优势，降低了在 根据本专利技术制造复合材料期间产生的C02的排放率。可由左旋(L)单体和/或右旋(D)单体形成聚乳酸，且(L)与(D)单体的比可为任意值。显然，聚乳酸可为几种PLA的共混物。其可为主要由(L)单体形成的左 旋PLA(PLLA)与主要由(D)单体形成的右旋PLA(PDLA)的共混物。 目前可商购的PLA可用于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
由包含如下物质的组合物得到的复合材料：　－５０～９０重量％，优选５０～７０重量％的至少一种聚酰胺，其中均排除５０重量％的值；　－１０～５０重量％，优选３０～５０重量％的聚乳酸（ＰＬＡ）；和　－０～３０重量％，优选５～１５重 量％的至少一种相容剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安田真穗，尼古拉斯阿莫罗克斯，贝努瓦布鲁尔，内丁德克雷默，让雅克弗莱特，
申请(专利权)人：阿克马法国公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]