本发明专利技术公开了一种矿物填充聚酰胺复合材料及其制备方法，由如下重量百分数的组分组成：聚酰胺树脂59～90%；矿物填料10～40％；表面活性剂0.1～1％；其中，所述聚酰胺树脂，其熔点在140℃～280℃，相对粘度为2.0～3.0；其制备方法为：从主喂料口加入聚酰胺树脂、部分或全部矿物填料、硅烷偶联剂，经过熔融共混；然后从侧喂料口加入剩下的矿物填料；待共混均匀后，经冷却、风干和造粒。其优点在于，1.采用具有一定长厚比的矿物填料，通过硅烷偶联剂的处理，矿物填料和聚酰胺树脂基体之间的结合能力大幅度提高，保证矿物填料在树脂基体中可以均匀分布；2.矿物填料通过主喂料口或侧喂料口分别加入，可以解决高填充含量时粉体下料问题，改善粉体的分散，保证材料具有良好的韧性和刚性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚酰胺材料，特别是一种矿物填充聚酰胺复合材料，本专利技术还提 供了一种聚酰胺复合材料的制备方法。
技术介绍
聚酰胺材料具有优良的力学性能和成型加工性，可广泛应用于汽车、建筑、电子电 器和家电等行业。经过矿物粉体或玻璃纤维改性的聚酰胺，能显著提高其强度、刚性和韧 性，其中，矿物填充聚酰胺具有良好的表面、综合力学性能良好、低翘曲等特点，可以用来做 汽车发动机罩盖、车轮罩盖以及后视镜支架等外观制件。然而矿物填充聚酰胺复合材料一般较脆，为了提高矿物填充聚酰胺复合材料的韧 性，往往是通过添加弹性体增韧剂来改善材料的韧性。比如，专利US5013786在矿物填充 聚酰胺复合材料中加入0. 5% 3%的增韧剂后，具有良好的韧性及表面，US5034450在矿 物填充或增强聚酰胺材料中加入0. 5 15%聚酯弹性体，所制备的材料具有优异的缺口冲 击强度，但是添加增韧剂后，损失了材料的强度以及刚性，材料的热变形温度下降明显，应 用领域受到限制。因此为了保证材料的刚性和强度，需要通过特殊的配方体现进行增韧， US5500473在配方中通过芳香族聚酰胺和PA66或PA6复配，其填充材料具有较高的热变形 温度和光泽度。US5683817通过在填充聚酰胺中添加脂肪酸类物质，所制备材料的悬臂梁 缺口冲击强度达到llkj/m2左右。中国专利CN 101418120A中通过加入处理后的超细碳酸 钙，使其均勻分散在聚酰胺基体中，从而达到增韧的效果。中国专利ZL99801252. 1公开了 一种聚酰胺树脂组合物，由聚酰胺树脂和无机填料组成，其优点在于，高刚性、高韧性、阻燃 性好。但以上填料的不足之处在于，刚性和强度提高的同时，柔韧性和耐老化性能有所 降低，且加工性能和材料表面受到影响。不能长期在恶劣环境下工作，不仅降低了使用寿 命，也增加了使用成本。
技术实现思路
本专利技术在聚酰胺树脂中添加具有一定长厚比的填料以及硅烷表面处理，提供一种 简单易行，成本低廉，适用于大规模量产的高光泽、高韧性、刚性好的矿物填充聚酰胺复合 材料，同时具有较高的刚性和高光泽度，可以应用于汽车车轮罩盖、发动机罩盖以及后视镜 等要求韧性好、刚性高、表面光滑的领域。本专利技术所述聚酰胺树脂，由如下重量百分数的组分组成 聚酰胺树脂59 90% ；矿物填料10 40%;表面活性剂0. 1 1%;其中，所述聚酰胺树脂，其熔点在140°C 280°C，相对粘度为2. 0 3. 0。在上述矿物填充聚酰胺复合材料中，所述矿物填料是一种具有长厚比的填料，其中矿物填料优选高岭土，矿物填料的长厚比范围是4 100，平均粒径在100微米以下，其中 优选长厚比4 20，平均粒径在20微米以下。所述表面活性剂是包括硅烷、钛酸酯、锆酸酯、脂肪酸、磷酸酯或无机氧化物中的 一种或几种；有机官能团包括氨基、环氧基、苯基、异氰酸酯、甲基丙烯酸酯或乙烯基，其中 优选氨基硅烷偶联剂。一种矿物填充聚酰胺复合材料的制备方法，其制备步骤如下从主喂料口加入聚 酰胺树脂、部分或全部矿物填料、硅烷偶联剂，经过熔融共混；然后从侧喂料口加入剩下的 矿物填料；待共混均勻后，经冷却、风干和造粒。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果1.采用具有一定长厚比的矿物填料，通过硅烷偶联剂的处理，矿物填料和聚酰胺树脂 基体之间的结合能力大幅度提高，保证矿物填料在树脂基体中可以均勻分布；2.矿物填料通过主喂料口或侧喂料口分别加入，可以解决高填充含量时粉体下料问 题，改善粉体的分散，保证材料具有良好的韧性和刚性。具体实施例方式以下结合实施例来进一步解释本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。下述百分比为重量百分比。实施例1从主喂料口加入69. 8%粘度为2. 7的聚酰胺6树脂、15%的高岭土、0. 5%氨基硅烷偶 联剂，从侧喂料口加入15%高岭土。在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒 料。将粒料注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。实施例2从主喂料口加入69. 8%粘度为2. 7的聚酰胺66树脂、15%的高岭土、0. 5%氨基硅烷偶 联剂，从侧喂料口加入15%高岭土。在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒 料。将粒料注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。实施例3从主喂料口加入69. 8%粘度为2. 4的聚酰胺6树脂、15%的高岭土、0. 5%氨基硅烷偶 联剂，从侧喂料口加入15%高岭土。在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒 料。将粒料注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。实施例4从主喂料口加入69. 8%粘度为2. 7的聚酰胺6树脂、15%的高岭土、0.洲氨基硅烷偶 联剂，从侧喂料口加入15%高岭土。在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒 料。将粒料注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。实施例5从主喂料口加入69. 8%粘度为2. 7的聚酰胺6树脂、15%的高岭土、0. 8%氨基硅烷偶 联剂，从侧喂料口加入15%高岭土。在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒 料。将粒料注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。实施例6从主喂料口加入69. 8%粘度为2. 7的聚酰胺6树脂、15%的高岭土、0. 5%氨基硅烷偶 联剂。在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒料。将粒料注塑成标准力学测 试样条和色板进行测试。实施例7从主喂料口加入69. 8%粘度为2. 7的聚酰胺6树脂、15%的高岭土、0. 5%钛酸酯偶联 剂，从侧喂料口加入15%高岭土。在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒料。 将粒料注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。实施例8从主喂料口加入69. 8%粘度为2. 7的聚酰胺6树脂、30%的高岭土、0. 5%氨基硅烷偶 联剂。在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒料。将粒料注塑成标准力学测 试样条和色板进行测试。比较例1将实施例1中的高岭土等量替换成滑石粉，在其它不变的前提下采用相同工艺方法制 备增强增韧聚酰胺6颗粒料，然后注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。比较例2将实施例1中的高岭土等量替换成玻璃微珠。在其它不变的前提下采用相同工艺方法 制备增强增韧聚酰胺6颗粒料，然后注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。比较例3将实施例1中的高岭土等量替换成云母粉。在其它不变的前提下采用相同工艺方法制 备增强增韧聚酰胺6颗粒料，然后注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。比较例4将实施例1中的氨基硅烷偶联剂去掉。在其它不变的前提下采用相同工艺方法制备增 强增韧聚酰胺6颗粒料，然后注塑成标准力学测试样条和色板进行测试。性能评价标准和指标拉伸性能按ISO 527-2进行测试，拉伸速率为lOmm/min。弯曲性能按ISO 178进行测 试，弯曲速度为2mm/min。悬臂梁冲击性能按照ISO 179进行测试。表面光滑情况根据同等 注塑条件制成的色板，按照GB 8807测定60°角的镜面光泽度，具体如表1所示。从实施例1与比较例1和比较例3对比，加入滑石粉玻璃微珠以及云母粉后，虽然 弯曲模量和热变形温度提高，但材料的无缺口冲击强度下降明显。主要原因是滑石粉和云 母粉的长厚比较大，与硅烷偶联剂的结合能力差，因此在聚酰胺基体中的分散不好，表面较 差，不仅没有增韧效本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种矿物填充聚酰胺复合材料，由如下重量百分数的组分组成：聚酰胺树脂 ５９～９０％；矿物填料 １０～４０％；表面活性剂 ０．１～１％；其中，所述聚酰胺树脂，其熔点在１４０℃～２８０℃，相对粘度为２．０～３．０。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙雅杰，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：81
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