專利名稱：聚酰胺組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚酰胺組合物。
背景技術(shù)：
聚酰胺是一種重要的工程塑料品種，因其優(yōu)異的機械強度、耐熱性、耐化學品性和自潤滑性，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于汽車、電子電器和其他工業(yè)、民用領(lǐng)域。目前主要是通過在聚酰胺中添加較高填充量的礦物質(zhì)組分如礦粉、玻璃纖維、碳纖維等來增強制品的強度，但是這會使得聚酰胺的熔體流動性大大下降，無法滿足需求，不能制造出兼?zhèn)鋸姸取⑷紵院捅砻婀鉂嵉谋”谀Ｋ苤破?。但在某些特殊的?yīng)用領(lǐng)域，既需要材料具有極好的流動性，而且要具有較高的模量及阻燃性能。因此，改善聚酰胺的流動性成為許多研究者共同研究的課題。改進聚酰胺的熔體流動性一般是通過添加流動促進劑如低分子量的聚烯烴蠟、硬脂酸、乙撐雙硬脂酰胺、褐煤酸鹽等來獲得。在文獻CN1498920A中提及的流動促進劑采用O. Γ250 μ m的二氧化硅；PCT/NL00/00339、CN00811277. O中加熔點比高分子量聚酰胺的熔點高的聚酰胺低聚物；CN201110222602. 8中添加1°/Γ50%的液晶聚合物等。還有如CN1189174A、CN1305505A采用星型支化聚酰胺的方法改善流動性。所有這些技術(shù)都存在改進效果不夠或者在注塑成品時會出現(xiàn)制品表面缺陷，或者需要采用化學方法合成新的聚合物，成本提高。公開了一種流動性優(yōu)良的、低翹曲的增強聚酰胺組合物及其制備方法和應(yīng)用，該組合物是由30-60%的聚酰胺、40-70%的無機增強填料和0-20%的阻燃劑制備得到，雖然該增強聚酰胺組合物的流動性得到了一定程度的改善，但是仍存在模量較低、阻燃性能較差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種聚酰胺組合物。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供了一種聚酰胺組合物的制備方法。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種聚酰胺組合物，包括聚酰胺、阻燃劑和無機增強填料，所述的聚酰胺由半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺組成，所述的聚酰胺組合物還包括有阻燃協(xié)效劑，所述的半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的質(zhì)量比為1:0. 35-3，以組合物的總重量為基準，各組分重量百分含量如下
聚酰胺30-74% ；
阻燃劑5-15% ；
阻燃協(xié)效劑 1-5% ；
無機增強填料 20-60%。其中，所述的半芳香族聚酰胺為主要由芳族二羧酸單元構(gòu)成的二羧酸單元和主要由具有4至14個碳原子的脂族二胺單元構(gòu)成的二胺單元，并且其包含不多于15 μ eq/g的端氨基。
進一步地，所述的半芳香族聚酰胺的粘度為O. 6-1. 5 dl/g，所述的脂肪族聚酰胺的粘度為1. 0-2. 5 dl/g。優(yōu)選地，所述的半芳香族聚酰胺的粘度為O. 8-1. 2 dl/g，所述的脂肪族聚酰胺的粘度為1. 5-2. 5 dl/g。進一步地，所述的半芳香族聚酰胺為聚酰胺6T/61、聚酰胺6T/6I/66、聚酰胺6T/6、聚酰胺6T/66、聚酰胺61、聚酰胺10T、聚酰胺101、聚酰胺10T/101、聚酰胺10T/10I/66、聚酰胺10T/6、聚酰胺10T/66、聚酰胺12T、聚酰胺MXD6中的一種或者多種；
所述的脂肪族聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺6/66共聚物中的一種或者多種。優(yōu)選地，所述的半芳香族聚酰胺為聚酰胺6T/61、聚酰胺6T/6I/66、聚酰胺61、聚酰胺10T、聚酰胺101、聚酰胺10T/101、聚酰胺10T/10I/66和聚酰胺MXD6中的一種或者多種；
所述的脂肪族聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6/66中的一種或者多種。進一步地，所述的阻燃劑為次膦酸鹽、紅磷、三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種；所述的阻燃協(xié)效劑為硼酸鹽、金屬氫氧化物中的一種。優(yōu)選地，所述的阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅、氫氧化鎂、軟水鋁石中的一種。進一步地，所述的無機增強填料為滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、玻璃纖維中的一種或者多種。進一步地，所述的聚酰胺組合物還包括有潤滑劑、抗氧劑、抗水解劑、偶聯(lián)劑和UV穩(wěn)定劑中的一種或多種，按所述的聚酰胺、阻燃劑、無機增強填料和阻燃協(xié)效劑的總重量為100份計，所述的潤滑劑、抗氧劑、抗水解劑、偶聯(lián)劑和UV穩(wěn)定劑中的一種或多種的添加量為O. 1-3重量份。一種所述的聚酰胺組合物的制備方法，包括以下步驟將配方中的除無機增強填料外的原料按質(zhì)量比一起加入到高速攪拌機中攪拌混合后，將無機增強填料從擠出機的側(cè)向喂料口加入，與擠出機中的熔體混合，通過模頭造粒得到所述的聚酰胺組合物；
雙螺桿擠出機的溫度為塑化區(qū)溫度230-320°C、混合區(qū)溫度220-310°C、熔體溫度230-320°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為150-450r/min，停留時間l_5min。由于以上技術(shù)方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點
該聚酰胺組合物不僅具有高的熔體流動特性、高的模量、優(yōu)越的機械性能、良好的阻燃性能，而且操作簡單。


附圖1為實施例和對比例數(shù)據(jù)。
具體實施例方式下面將通過具體實施例來對本發(fā)明進行進一步說明，但所述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明，并不是限制本發(fā)明。

主要材料
聚酰胺 6T/66 [n]=0. 9dl/g，自制聚酰胺 6T/6I [n]=0. 9dl/g，自制 聚酰胺 ιοτ[η]=ο. 9di/g，自制 聚酰胺 10T/10I [n]=o. 9di/g，自制 聚酰胺6 :[η]=2. Odl/g，中國石化ΥΗ800 聚酰胺66 :[η]=2· ldl/g，中國平煤神馬EPR27 次膦酸鹽Exolit 0P1230, Clariant 硼酸鋅Firebrake ZB，力拓礦業(yè)美國硼砂集團 玻璃纖維 995，OffENSCORNING 物理性能測試
拉伸模量在23°C，5mm/min下根據(jù)IS0527測定 彎曲模量在23°C，5mm/min下根據(jù)IS0178測定 熔體流動速率在2900C，2. 16kg下根據(jù)ISOl 133測定 阻燃性0. 75mm,按照UL94標準測定 實施例和對比例
聚酰胺的合成采用已知的縮聚方法制備，在一個帶攪拌的釜式縮聚反應(yīng)器中完成。具體的制備方法根據(jù)所需要制備的聚酰胺的種類，加入等摩爾的二元有機酸和二元有機胺、脫離子水，通過升溫、脫水等過程而得。聚酰胺的分子量由苯甲酸等來調(diào)節(jié)。聚酰胺的特性粘度測定采用IS0307所規(guī)定的方法。即將要測定的聚酰胺的樣品溶于96%濃硫酸中，配置成濃度分別為O. 05,0. 1、0. 2或O. 4g/dl的溶液，取30°C下用烏式粘度計測量每個樣品溶液的比濃對數(shù)粘度nrlh，然后將nrlh的數(shù)據(jù)外推到濃度為O的范圍，即得到樣品的特性粘度[H]。其中nrih按照下式計算
nrlh=[ln(t/tO)]/C (dl/g),其中t0表示溶劑的流過時間(秒)；t表示樣品溶液流過時間(秒)；C表示樣品 濃度(g/dl)。聚酰胺組合物的制備方法，包括以下步驟按附圖1中的配方將聚酰胺、阻燃劑、阻燃協(xié)效劑和其他助劑，如潤滑劑、抗氧劑、抗水解劑、偶聯(lián)劑和UV穩(wěn)定劑中的一種或幾種一起加入到高速攪拌機中攪拌混合后，將無機增強填料從擠出機的側(cè)向喂料口加入，與擠出機中的熔體混合，通過模頭造粒得到所述的聚酰胺組合物；
雙螺桿擠出機的溫度為塑化區(qū)溫度230-320°C、混合區(qū)溫度220-310°C、熔體溫度230-320°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為150-450r/min，停留時間l_5min。實施例和對比例的配方和檢測數(shù)據(jù)如附圖1所示。以上對本發(fā)明做了詳盡描述，但本發(fā)明并不限于以上實施方式，凡根據(jù)本發(fā)明的實質(zhì)所做的等效變化或修飾，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聚酰胺組合物，包括聚酰胺、阻燃劑和無機增強填料，所述的聚酰胺由半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺組成，其特征在于所述的聚酰胺組合物還包括有阻燃協(xié)效劑，所述的半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的質(zhì)量比為1:0. 35-3，以組合物的總重量為基準，各組分重量百分含量如下聚酰胺30-74% ；阻燃劑5-15% ；阻燃協(xié)效劑 1-5% ；無機增強填料 20-60%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺組合物，其特征在于所述的半芳香族聚酰胺的粘度為O. 6-1. 5 dl/g，所述的脂肪族聚酰胺的粘度為1. 0-2. 5 dl/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚酰胺組合物，其特征在于所述的半芳香族聚酰胺的粘度為O. 8-1. 2 dl/g，所述的脂肪族聚酰胺的粘度為1. 5-2. 5 dl/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺組合物，其特征在于所述的半芳香族聚酰胺為聚酰胺6T/61、聚酰胺6T/6I/66、聚酰胺6T/6、聚酰胺6T/66、聚酰胺61、聚酰胺10T、聚酰胺 101、聚酰胺10T/101、聚酰胺10T/10I/66、聚酰胺10T/6、聚酰胺10T/66、聚酰胺12T、聚酰胺 MXD6中的一種或者多種；所述的脂肪族聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰6/66共聚物中的一種或者多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的聚酰胺組合物，其特征在于所述的半芳香族聚酰胺為聚酰胺6T/61、聚酰胺6T/6I/66、聚酰胺61、聚酰胺10T、聚酰胺101、聚酰胺10T/101、聚酰胺10T/10I/66和聚酰胺MXD6中的一種或者多種；所述的脂肪族聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6/66中的一種或者多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺組合物，其特征在于所述的阻燃劑為次膦酸鹽、紅磷、三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種；所述的阻燃協(xié)效劑為硼酸鹽、金屬氫氧化物中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚酰胺組合物，其特征在于所述的阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅、 氫氧化鎂、軟水鋁石中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺組合物，其特征在于所述的無機增強填料為滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、玻璃纖維中的一種或者多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺組合物，其特征在于所述的聚酰胺組合物還包括有潤滑劑、抗氧劑、抗水解劑、偶聯(lián)劑和UV穩(wěn)定劑中的一種或多種，按所述的聚酰胺、阻燃劑、 無機增強填料和阻燃協(xié)效劑的總重量為100份計，所述的潤滑劑、抗氧劑、抗水解劑、偶聯(lián)劑和UV穩(wěn)定劑中的一種或多種的添加量為O. 1-3重量份。
10.一種如權(quán)利要求1至9所述的聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟將配方中的除無機增強填料外的原料按質(zhì)量比一起加入到高速攪拌機中攪拌混合后， 將無機增強填料從擠出機的側(cè)向喂料口加入，與擠出機中的熔體混合，通過模頭造粒得到所述的聚酰胺組合物；雙螺桿擠出機的溫度為塑化區(qū)溫度230-320°C、混合區(qū)溫度220-310°C、熔體溫度230-320°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為150-450r/min，停留時間l_5min。
全文摘要
一種聚酰胺組合物，包括聚酰胺、阻燃劑和無機增強填料，所述的聚酰胺由半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺組成，所述的聚酰胺組合物還包括有阻燃協(xié)效劑，所述的半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的質(zhì)量比為1:0.35-3，按重量百分比計聚酰胺30-74%；阻燃劑5-15%；無機增強填料20-60%；阻燃協(xié)效劑1-5%。該聚酰胺組合物不僅具有高的熔體流動特性、高的模量、優(yōu)越的機械性能、良好的阻燃性能，而且操作簡單。
文檔編號C08K5/3492GK103044905SQ201210582460
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者管麗敏, 羅煜, 王族澤, 安小強 申請人:大河寶利材料科技(蘇州)有限公司