CN104017362B - 一种具有良好表面性能的pa66组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有良好表面性能的PA66组合物，按重量百分比计，包括如下组分：30~80% PA66树脂，1~40%阻燃剂，0~50%玻璃纤维，0.1~10.0%硅藻土，0.1~10.0%抗水解剂，1~5.0%加工助剂；本发明通过在PA66树脂中同时添加硅藻土和抗水解剂制备得到的PA66组合物，能在提高PA66组合物的耐水解性能同时，将PA66组合物中的小分子物质用硅藻土结合，使得PA66组合物在高温高湿环境下大大减少析出物的含量以及减小析出物的尺寸，从而具有优异的表面性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种具有良好表面性能的PA66组合物及其制备方法。
背景技术
聚酰胺66 为聚己二酰己二胺，工业简称PA66树脂，其具有高强度、高耐热、高耐疲劳、耐化学药品和耐油性突出等性能而被广泛应用于汽车、机械和电子器件领域。但仍然无法完全满足人们的需求，通过复合改性进一步提高PA66树脂的阻燃性能已成为一种常规手段。
一个众所周知的事实是，现有技术中加入OP类以及MPP类阻燃剂的PA66组合物在高温高湿环境下很容易出现严重析出，导致制件在使用过程中存在无法接受的表面缺陷，严重影响制件的表观质量。除非将PA66组合物中的PA66树脂更换成高温尼龙，才能使得聚酰胺组合物的表面性能得到改善，但是由于高温尼龙成本高，加工苛刻，难于在市场上得到广泛推广。
目前，硅藻土主要是作为无机填料广泛应用于提高PA66组合物的抗拉强度、挠曲强度、弯曲模量等机械特性以及热变形强度等的耐热特性；抗水解剂广泛应用于提高PA66组合物的耐水煮的力学性能，一般能将耐水煮的力学性能保持在一定水平；到目前为止，关于将硅藻土和抗水解剂结合应用于PA66树脂制备得到在高温高湿环境下减少析出物的含量以及减小析出物的尺寸，从而具有良好表面性能的PA66组合物的报道还未发现。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种在高温高湿环境下具有良好表面性能，且能减小析出物尺寸的PA66组合物。
本发明的另一目的是提供上述具有良好表面性能的PA66组合物的制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种具有良好表面性能的PA66组合物，按重量百分比计，包括如下组分：
PA66树脂 30~80%；
阻燃剂 1~40%；
玻璃纤维 0~50%；
硅藻土 0.1~10.0%；
抗水解剂 0.1~10.0%；
加工助剂 1~5.0%。
所述硅藻土选自目数>200目，孔隙率>90%，比表面积为20-70m2/g的硅藻土；优选为未进行表面处理的，目数优选>300目，孔隙率>93%，比表面积为50-70 m2/g的硅藻土。
所述抗水解剂选自碳化二亚胺、环氧、脲醛中的一种或几种。
所述玻璃纤维选自粗砂和/或经过硅烷偶联剂处理的短切玻纤。
所述阻燃剂选自次磷酸盐类阻燃剂和/或氮系阻燃剂的复合物；所述次磷酸盐类阻燃剂的分子通式是（H2POO）n -1Mn+，其中，M为Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr或Sr；n为2~4；所述氮系阻燃剂选自三嗪、氰脲酸或异氰脲酸，三聚氰胺或其衍生物如氰尿酸盐、草酸盐、邻苯二甲酸盐、硼酸盐、硫酸盐、磷酸盐或多磷酸盐、焦磷酸盐，三聚氰胺的缩合产物如蜜勒胺、蜜白胺、氰尿酰胺中的一种或几种。
所述加工助剂选自抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、增塑剂、成核剂、抗滴落剂和颜料中的一种或几种。
一种上述具有良好表面性能的PA66组合物的制备方法，包括如下步骤：
a）按重量配比称取PA66树脂、阻燃剂、硅藻土、抗水解剂和加工助剂，在高速搅拌混料机中混合均匀后送入双螺杆挤出机中；
b）玻璃纤维通过双螺杆挤出机的侧喂***加入，熔体温度控制在285~295℃，经双螺杆挤出机熔融挤出、在水浴中冷却、造粒，即得具有良好表面性能的PA66组合物。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过在PA66树脂中同时添加硅藻土和抗水解剂制备得到的PA66组合物，能在提高PA66组合物的耐水解性能同时，将PA66组合物中的小分子物质用硅藻土结合，使得PA66组合物在高温高湿环境下大大减少析出物的含量以及减小析出物的尺寸，从而具有优异的表面性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明，但不限于这些材料：
PA66树脂，Ultramid A27 (BASF)；
阻燃剂，OP1230 (科莱恩)、700-200(BASF)；
玻璃纤维，ECS301-HP（重庆国际复合材料）；
碳化二亚胺，Stabasol-1（莱茵化学）；
环氧，YD-019 (东都化成)；
硅藻土，IM-200(IMERYS)；
活性炭 （海南星光）；
分子筛（海星化工）。
实施例1~12及对比例1~7:
按表1中的重量百分比称取PA66树脂、阻燃剂、硅藻土、抗水解剂、加工助剂，和/或活性炭与分子筛，在高速搅拌混料机中混合均匀后送入双螺杆挤出机中；玻璃纤维通过双螺杆挤出机的侧喂***加入，熔体温度控制在285~295℃，经双螺杆挤出机熔融挤出、在水浴中冷却、造粒，即得PA66组合物；并测定其析出物含量、析出物尺寸、冲击强度以及租让性能，具体测试数据列于表1中。
表1 实施例1~12及对比例1~7中各组成的具体配比（wt%）及其测试性能结果
续表1
各性能指标按如下测试方法进行：
析出物含量的评价方法：注塑2mm色板，放于95℃，95%恒温恒湿箱24h后，放置室温下调节48h后用色差仪测量色板处理前后的L值变化ΔL；
析出物尺寸的评价方法：注塑2mm色板，放于95℃，95%恒温恒湿箱24h后，放置室温下调节48h后用二次元影像仪测量析出物的尺寸；
冲击强度的评价方法：注塑ISO 冲击样条，调节48h后记录冲击强度结果；
阻燃性能的评价方法：UL94。
Claims (10)
1.一种具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，按重量百分比计，包括如下组分：
PA66树脂 30~80%；
阻燃剂 1~40%；
玻璃纤维 0~50%；
硅藻土 0.1~10.0%；
抗水解剂 0.1~10.0%；
加工助剂 1~5.0%。
2.根据权利要求1所述的具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，所述硅藻土选自目数>200目，孔隙率>90%，比表面积为20-70m2/g的硅藻土。
3.根据权利要求2所述的具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，所述硅藻土选自未进行表面处理的，目数优选>300目，孔隙率>93%，比表面积为50-70 m2/g的硅藻土。
4.根据权利要求1所述的具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，所述抗水解剂选自碳化二亚胺、环氧、脲醛中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，所述玻璃纤维选自粗砂和/或经过硅烷偶联剂处理的短切玻纤。
6.根据权利要求1所述的具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，所述阻燃剂选自次磷酸盐类阻燃剂和/或氮系阻燃剂的复合物；所述次磷酸盐类阻燃剂的分子通式是（H2POO）n -1Mn+，其中，M为Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr或Sr；n为2~4；所述氮系阻燃剂选自三嗪、氰脲酸或异氰脲酸，三聚氰胺或其衍生物，三聚氰胺的缩合产物中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，所述三聚氰胺或其衍生物选自氰尿酸盐、草酸盐、邻苯二甲酸盐、硼酸盐、硫酸盐、磷酸盐或多磷酸盐、焦磷酸盐中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，所述三聚氰胺的缩合产物选自蜜勒胺、蜜白胺、氰尿酰胺中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的具有良好表面性能的PA66组合物，其特征在于，所述加工助剂选自抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、增塑剂、成核剂、抗滴落剂和颜料中的一种或几种。
10.一种如权利要求1~9任一项所述的具有良好表面性能的PA66组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）按重量配比称取PA66树脂、阻燃剂、硅藻土、抗水解剂和加工助剂，在高速搅拌混料机中混合均匀后送入双螺杆挤出机中；
b）玻璃纤维通过双螺杆挤出机的侧喂***加入，熔体温度控制在285~295℃，经双螺杆挤出机熔融挤出、在水浴中冷却、造粒，即得具有良好表面性能的PA66组合物。
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