抗蠕變聚酰胺組合物、制備方法及制得的制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種抗蠕變聚酰胺組合物及其制備方法。所述抗蠕變聚酰胺組合物，包括以下重量份的組分：（a）聚酰胺：23-98.5份；（b）纖維：1-75份；（c）助劑：0.5-2份；其中，所述（b）纖維的直徑為9-17μm，長(zhǎng)度為1-10mm。本發(fā)明還提供一種上述抗蠕變聚酰胺組合物的制備方法。本發(fā)明所述的聚酰胺組合物的抗蠕變性能好，尤其是濕態(tài)情況下的抗蠕變性能好。
【專利說明】抗蠕變聚酰胺組合物、制備方法及制得的制品
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚酰胺組合物，尤其涉及一種抗蠕變的聚酰胺組合物、制備方法及制得的制品。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酰胺樹脂具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、自潤(rùn)滑性、優(yōu)良的阻隔性能和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)異的綜合性能，廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)，電子電器和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，其用量目前居于五大工程塑料之首。聚酰胺材料一般包括:聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺46、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺IOT等。但聚酰胺存在高的成型收縮率、吸水率，使所制備制件的尺寸穩(wěn)定性差，限制了聚酰胺的使用。
[0003]改性聚酰胺能夠顯著提升聚酰胺的力學(xué)性能，但是作為功能部件，不能避免的涉及到材料的抗蠕變性能，如何提高材料的抗蠕變性能，尤其是濕態(tài)下的抗蠕變性能，是改性聚酰胺材料的研究重點(diǎn)之一。CN102913640A (同等專利US2011306256A1)提出了聚酰胺或者聚酯和玻纖體系中，加入納米粘土的，可以提高材料的長(zhǎng)期抗蠕變性能，尤其是高溫下的抗蠕變性能。CN1171928C (同等專利W02000011088)提出聚酰胺和磷灰石的復(fù)合物，不僅能提高材料的韌性，同時(shí)能提高材料吸水后的剛性、耐熱性和抗蠕變性，但是這樣的體系很難在功能部件大量使用。US3988287聚酰胺和無機(jī)填充的聚合物中，加入含有雙鍵和環(huán)氧基團(tuán)的復(fù)合物，能提高材料的蠕變性能，但是沒有給出具體的實(shí)施例和數(shù)據(jù)，并且這樣的方法也難在市場(chǎng)中大量應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]綜上所述，本發(fā)明有必要提供一種抗蠕變性能良好的聚酰胺組合物。
[0005]此外，本發(fā)明還有必要提供一種上述聚酰胺組合物的制備方法。
[0006]另，本發(fā)明還有必要提供一種包含上述聚酰胺組合物的制品。
[0007]—種抗蠕變聚酰胺組合物，包括以下重量份的組分:
[0008](a)聚酰胺 23-98.5 份；
[0009](b)纖維1-75 份；
[0010](C)助劑0.5-2 份；
[0011]其中，所述(b)纖維的直徑為9_17μ m,長(zhǎng)度為l-lOmm。
[0012]一種抗蠕變聚酰胺組合物，由以下重量份的組分組成:
[0013](a)聚酰胺 23-98.5 份；
[0014](b)纖維1-75 份；
[0015](C)助劑0.5-2 份；
[0016]其中，所述(b)纖維的直徑為9-17μ m,長(zhǎng)度為l-lOmm。
[0017]其中，所述(a)聚酰胺優(yōu)選39-83重量份,進(jìn)一步地優(yōu)選54_69重量份。
[0018]其中，所述(a)聚酰胺的相對(duì)粘度可以為2.4-3.4，進(jìn)一步優(yōu)選2.8-3.4 ;所述相對(duì)粘度按照IS0307標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。
[0019]其中，所述(a)聚酰胺可以是全芳香聚酰胺、半芳香聚酰胺和/或脂肪族聚酰胺。
[0020]優(yōu)選地，所述(a)聚酰胺為半芳香聚酰胺和/或脂肪族聚酰胺。
[0021]其中，所述全芳香聚酰胺可以為芳香二胺與芳香二酸反應(yīng)獲得的聚酰胺。所述半芳香聚酰胺可以為脂肪二胺與芳香二酸，或芳香二胺與脂肪二酸反應(yīng)獲得的聚酰胺。
[0022]其中，所述芳香二胺可以為間苯二甲胺、間苯二胺、對(duì)苯二甲胺、對(duì)苯二胺。
[0023]其中，所述脂肪二胺可以為6-12個(gè)碳原子的烷烴二胺，如己二胺、2-甲基戊二胺、I, 8-辛二胺、1，9-壬二胺等。
[0024]其中，所述芳香二酸可以為對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸或鄰苯二甲酸。
[0025]其中，所述脂肪二酸可以為6-12個(gè)碳原子的烷烴二酸，如己二酸、壬二酸、癸二
酸、十二烷二酸等。
[0026]其中，所述全芳香聚酰胺可以為以下物質(zhì)中的至少一種:聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺、
聚間苯二甲酰間苯二胺。
[0027]其中，所述半芳香聚酰胺可以為以下物質(zhì)中的至少一種:聚(己二酰間苯二甲胺)(聚酰胺MXD，6)、聚(對(duì)苯二甲酰十二碳二胺)(聚酰胺12，T)、聚(對(duì)苯二甲酰癸二胺)(聚酰胺10，T)、聚(對(duì)苯二甲酰壬二胺)(聚酰胺9，T)、己二酰己二胺/對(duì)苯二甲酰己二胺共聚酰胺(聚酰胺6，T/6, 6)、對(duì)苯二甲酰己二胺/對(duì)苯二甲酰2-甲基戊二胺共聚酰胺(聚酰胺6，T/D, T)、己二酰己二胺/對(duì)苯二甲酰己二胺/間苯二甲酰己二胺共聚酰胺(聚酰胺6，6/6，T/6, I)、聚(己內(nèi)酰胺-對(duì)苯二甲酰己二胺)(聚酰胺6/6，T)、對(duì)苯二甲酰己二胺/間苯二甲酰己二胺(聚酰胺6，T/6, I)共聚物。
[0028]其中，所述脂肪族聚酰胺可以為以下物質(zhì)中的至少一種:聚酰胺6、聚酰胺6，6、聚酰胺4，6、聚酰胺6，10、聚酰胺6，12、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺9，10、聚酰胺9，12、聚酰胺9，13、聚酰胺9，14、聚酰胺9，15、聚酰胺9，36、聚酰胺10，10、聚酰胺10，12、聚酰胺10，13、聚酰胺10，14、聚酰胺12，10、聚酰胺12，12、聚酰胺12，13、聚酰胺12，14、聚酰胺6，14、聚酰胺6，13、聚酰胺6，15、聚酰胺6，16。
[0029]其中，所述(a)聚酰胺優(yōu)選聚酰胺6和/或聚酰胺66。
[0030]其中，所述(b)纖維優(yōu)選15-60重量份,進(jìn)一步優(yōu)選30-45重量份。
[0031]其中，所述(b)纖維可以包括以下物質(zhì)中的至少一種:玻璃纖維、碳纖維、天然纖維。
[0032]其中，所述(b)纖維優(yōu)選玻璃纖維，更進(jìn)一步地優(yōu)選短切玻璃纖維。
[0033]其中，所述玻璃纖維的直徑優(yōu)選10-13 μ m。
[0034]其中，所述玻璃纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選1.7-4.5mm。
[0035]其中，所述玻璃纖維優(yōu)選無堿玻纖，所述無堿玻纖經(jīng)過偶聯(lián)劑等表面處理，能與Ca)聚酰胺有非常好的結(jié)合能力。
[0036]其中，所述(C)助劑可以包括以下物質(zhì)中的至少一種:抗氧化劑、潤(rùn)滑劑、成核劑、紫外光吸收劑、顏料、阻燃劑。
[0037]其中，所述抗氧化劑可以包括以下物質(zhì)中的至少一種:N，N/-1，6-己二基二(3，5 —二(1，I 一二甲基乙基)一 4 `一羥基苯丙酰(抗氧劑1098)、雙季戊四醇、四〔β -(3,5-二叔丁基一 4 一羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三(2，4 一二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)和銅鹽復(fù)合抗氧劑。
[0038]其中，所述銅鹽復(fù)合抗氧劑可以為50_90wt%的碘化鉀和10_40wt%的碘化亞銅的混合物，或者是50-90wt%的溴化鉀和10-40wt%的碘化亞銅的混合物。
[0039]其中，所述潤(rùn)滑劑可以包括以下物質(zhì)中的至少一種:氧化聚乙烯蠟、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、聚丙烯蠟。
[0040]其中，所述成核劑可以為無機(jī)成核劑和/或有機(jī)成核劑。
[0041]其中，所述無機(jī)成核劑可以包括以下物質(zhì)中的至少一種:滑石粉、蒙脫土、碳酸鈣。
[0042]其中，所述有機(jī)成核劑可以包括以下物質(zhì)中的至少一種:山梨醇二芐酯、羧酸鈉鹽。
[0043]其中，所述鈉鹽優(yōu)選苯甲酸鈉。
[0044]一種抗蠕變聚酰胺組合物的制備方法，包括以下步驟: [0045]真空干燥所述(a)聚酰胺，按比例將所述(a)聚酰胺及所述(C)助劑混合后，加入擠出機(jī)中，按比例將所述(b)纖維通過側(cè)加料口加入到擠出機(jī)中，熔融擠出，制得所述抗蠕變聚酰胺組合物。
[0046]其中，上述抗蠕變聚酰胺組合物的制備方法，可以為包括以下步驟:
[0047]將(a)聚酰胺在120°C分別真空干燥4小時(shí)；按比例稱取所述(a)聚酰胺和所述
(c)助劑，加入到高速攪拌器中混合5-10min后，加入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，按比例將所述(b)纖維通過失重式計(jì)量稱在雙螺桿的第四區(qū)加入擠出機(jī)，熔融擠出，制得所述抗蠕變聚酰胺組合物；所述擠出機(jī)加工工藝如下:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度120-210°C，二區(qū)溫度180-320°C，三區(qū)溫度180-350°C，四區(qū)溫度200-350°C，五區(qū)溫度200-350°C，六區(qū)溫度200-350°C，七區(qū)溫度200-350°C，八區(qū)溫度200-350°C，九區(qū)溫度200-350°C，壓力為12-18MPa。
[0048]其中，所述擠出機(jī)的螺筒上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)抽真空裝置，用以及時(shí)將材料熔融共混過程中產(chǎn)生的小分子物質(zhì)去除。
[0049]本發(fā)明還提供包含上述的抗蠕變聚酰胺組合物的制品?？刹捎矛F(xiàn)有技術(shù)中常用的熔融加工方法，如注塑、吹塑、壓制成型、擠出或熱成型等，制得包含本發(fā)明所述組合物的制品。所述制品可應(yīng)用于電動(dòng)工具部件、汽車部件、卡車部件、電子電器部件、機(jī)械用部件、運(yùn)動(dòng)器材部件、建筑結(jié)構(gòu)部件、電力設(shè)備部件等。
[0050]相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的抗蠕變聚酰胺組合物中的纖維直徑為9-17 μ m,長(zhǎng)度為1-10_，制備得到的聚酰胺組合物的抗蠕變性能好，尤其是在濕態(tài)下的抗蠕變性能好。
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面結(jié)合一些【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明抗蠕變聚酰胺組合物、制備方法及制得的制品做進(jìn)一步描述。具體實(shí)施例為進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，非限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0052]所有本發(fā)明提供的實(shí)施例中，提供的原材料均可從市面上購(gòu)買得到。
[0053]本發(fā)明所述的抗蠕變聚酰胺組合物按照標(biāo)準(zhǔn)制備樣條進(jìn)行以下性能測(cè)試:
[0054]抗蠕變性能測(cè)試:按照IS0889-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試；
[0055]試樣樣條按照IS0527-1，2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作，試樣尺寸為150 X 10 X 4mm3 ；
[0056]測(cè)試環(huán)境:[0057](I)環(huán)境溫度為23°C，相對(duì)濕度50% ；
[0058](2)環(huán)境溫度為90°C。
[0059]在上述(I)環(huán)境溫度為23°C，相對(duì)濕度50%的測(cè)試環(huán)境下，將試樣樣條調(diào)濕到含水率為2.0%。
[0060]實(shí)施例1-4、對(duì)比例1-6
[0061]按照表I中所列出的重量份將相對(duì)粘度為2.4的聚酰胺6 (PA6)、銅鹽復(fù)合抗氧劑、氧化聚乙烯蠟和平均粒徑為5000目的滑石粉加入高混機(jī)中，在室溫下混合均勻，再經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)的主進(jìn)料口通入擠出機(jī)中，將30-75重量份玻璃纖維經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)進(jìn)料口通入擠出機(jī)中；利用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，擠出造粒的加工條件為:一區(qū)溫度2200C，二區(qū)溫度230°C，三區(qū)溫度240°C，四區(qū)溫度240°C，五區(qū)溫度250°C，六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度245°C，八區(qū)溫度235°C，九區(qū)溫度220°C ;從主進(jìn)料口通入的物料在螺桿擠出機(jī)中的停留時(shí)間為2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘。擠出加工造粒后的物料經(jīng)冷卻、烘干即得聚酰胺組合物產(chǎn)品。
[0062]測(cè)試實(shí)施例1-4及對(duì)比例1-4制備得到的聚酰胺組合物的抗蠕變性能并記錄結(jié)果于表2、表3中。
[0063]表I
[0064]
【權(quán)利要求】
1.一種抗蠕變聚酰胺組合物，包括以下重量份的組分: (a)聚酰胺23-98.5份； (b)纖維1-75份； (c)助劑0.5-2份； 其中，所述(b)纖維的直徑為9-17 μ m,長(zhǎng)度為l-lOmm。
2.一種抗蠕變聚酰胺組合物，由以下重量份的組分組成: (a)聚酰胺23-98.5份； (b)纖維1-75份； (c)助劑0.5-2份； 其中，所述(b)纖維的直徑為9-17 μ m,長(zhǎng)度為 l-lOmm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的抗蠕變聚酰胺組合物，其特征在于:所述(b)纖維可以包括以下物質(zhì)中的至少一種:玻璃纖維、碳纖維、天然纖維。
4.如權(quán)利要求3所述的抗蠕變聚酰胺組合物，其特征在于:所述(b)纖維為玻璃纖維。
5.如權(quán)利要求4所述的抗蠕變聚酰胺組合物，其特征在于:所述(b)纖維為短切玻璃纖維。
6.如權(quán)利要求4或5所述的抗蠕變聚酰胺組合物，其特征在于:所述玻璃纖維的直徑為 10-13 μ m,長(zhǎng)度為 1.7-4.5mm。
7.如權(quán)利要求1或2所述的抗蠕變聚酰胺組合物，其特征在于:所述(a)聚酰胺的相對(duì)粘度為2.4-3.4 ;所述相對(duì)粘度按照IS0307標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。
8.如權(quán)利要求1或2所述的抗蠕變聚酰胺組合物，其特征在于:所述(c)助劑包括以下物質(zhì)中的至少一種:抗氧化劑、潤(rùn)滑劑、成核劑、紫外光吸收劑、顏料、阻燃劑。
9.一種如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的抗蠕變聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于: 真空干燥所述(a)聚酰胺，按比例將所述(a)聚酰胺及所述(C)助劑混合后，加入擠出機(jī)中，按比例將所述(b)纖維通過側(cè)加料口加入到擠出機(jī)中，熔融擠出，制得所述抗蠕變聚酰胺組合物。
10.包含如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)中所述的抗蠕變聚酰胺組合物的制品。
【文檔編號(hào)】B29B9/06GK103450663SQ201310343245
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】馮德才, 袁志敏, 梁惠強(qiáng), 譚麟, 袁紹彥, 吉繼亮, 殷年偉 申請(qǐng)人:金發(fā)科技股份有限公司