CN109553968A - 低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法。该聚酰胺组合物，由包括如下重量份的原料制成：MXD6 45～65份；PA66 35～55份；MXD6和PA66的重量份总和为100份；聚酰胺功能母粒15～45份；玻纤20～70份；阻燃剂5～15份；协效剂2～10份；加工助剂0.5～3份；其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料组成：PA66 25～55份；聚酮30～60份；有机硅10～30份；纳米氧化物2～6份；聚乙二醇1～5份；甲苯二异氰酸酯0.06～0.3份；过氧化二异丙苯0.01～0.06份。本发明的聚酰胺组合物具有阻燃性能优异、力学性能优、吸水率低、表面无浮纤、低翘曲、耐刮擦的优点。

Description

低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，各行业对材料的要求越来越高，比如兼具耐高温、耐高电压、耐高湿、耐高负荷、耐化学试剂等性能，同时需要良好的阻燃性能。聚酰胺(Polyamides，简称PA)是工程塑料中用量最大的一种材料，因其优异的力学性能、耐化学性能和耐热性能等特点，广泛应用于家电、汽车、电子电工等领域。在阻燃类聚酰胺中一般用量比较大的为阻燃PA6、PA66产品，具有明显的价格优势，占阻燃尼龙市场80％以上，但由于阻燃PA6、PA66本身吸水率高的特点，吸水后材料力学性能和电性能下降，使得此类产品的应用受到了限制。
目前，通常向聚酰胺材料中加入一些低吸水材料改善其吸水性能，如加入填充材料、低吸水树脂、防吸水助剂等。专利CN103073877A涉及一种低吸水率聚酰胺组合物及其制品，通过对玻纤进行特殊处理和采用交联方法降低组合物的吸水率；另有专利CN105377989A涉及一种含有半芳香族阻燃聚酰胺组合物，主要关注组合物的耐温和吸水性能；还有专利CN101302337A涉及一种耐高温低吸水聚酰胺复合材料，为溴系阻燃，主要关注力学性能和吸水性能。上述聚酰胺组合物虽然均在一定程度上改善了聚酰胺材料的吸水性，但是均未关注材料的成型易翘曲和表面外观问题，而采用的方法使得玻纤不易分散，宏观变现为表面浮纤，影响产品外观。
发明内容
基于此，有必要提供一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物。该聚酰胺组合物阻燃性能优异、力学性能优、吸水率低、表面无浮纤、低翘曲、耐刮檫，可应用于电子电气、LED、汽车等领域。
一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，由包括如下重量份的原料制成：
其中，所述聚酰胺功能母粒由包括以下重量份的原料制成：
所述聚酰胺功能母粒中所述甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为 1:1～30:1。
在其中一个实施例中，所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，由包括如下重量份的原料制成：
其中，所述聚酰胺功能母粒由包括以下重量份的原料制成：
所述聚酰胺功能母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为 3.3:1～7.5:1。
在其中一个实施例中，所述MXD6以间苯二甲胺和己二酸为原料，通过缩聚反应合成，特性粘度为0.7～1.2。
在其中一个实施例中，所述聚酮的结构式如下：
-(CO-C2H4)x-(CO-C3H6)y-；其中x/y比值不小于8(包含8)。
在其中一个实施例中，所述有机硅选自聚硅氧烷中的一种或几种，数均分子量为1500000～3000000。
在其中一个实施例中，所述有机硅选自分子结构接枝羟基的聚二甲基硅氧烷，羟基含量0.005～0.08％。
在其中一个实施例中，所述纳米氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化铁中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述纳米氧化物的粒径范围在30～85nm之间。
在其中一个实施例中，所述阻燃剂为聚磷酸盐中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述阻燃剂为二烷基次磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或几种。优选为3:2～4:1的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐。
在其中一个实施例中，所述协效剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述加工助剂选自抗氧剂、润滑剂和偶联剂中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述加工助剂包括偶联剂；所述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'- 双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基) 季戊四醇、2,6-二叔丁基-4-4甲酚和三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述润滑剂选自OP蜡、松香酯蜡、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸铝中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述聚乙二醇的数均分子量为2000～6000之间。
在其中一个实施例中，所述聚酰胺功能母粒的制备方法包括如下步骤：将所述PA66、聚酮、有机硅、纳米氧化物、聚乙二醇、过氧化二异丙苯(DCP) 和甲苯二异氰酸酯(TDI)加入到高混机混合，每分钟转速控制在400～500转，温度控制在60～80℃，然后挤出造粒，温度为250～280℃，螺杆转速为300～ 600rpm。
在其中一个实施例中，所述甲苯二异氰酸酯为TDI-80，含2,4-TDI 80％， 2,6-TDI20％。
在其中一个实施例中，所述玻纤为E型玻纤，纤维直径范围优选7～14μm。
在其中一个实施例中，所述PA66的特性粘度为2.4～3.2。
本发明还提供所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)聚酰胺功能母粒的制备：将所述PA66、聚酮、有机硅、纳米氧化物、聚乙二醇、过氧化二异丙苯和甲苯二异氰酸酯加入至搅拌机进行混合，温度控制在60～80℃；然后挤出造粒，温度为250～280℃，螺杆转速为300～600rpm；
(2)将所述阻燃剂和协效剂加入至搅拌机进行混合，温度控制在70～100℃；
(3)将所述MXD6、PA66、聚酰胺功能母粒和加工助剂加入搅拌机进行混合；
(4)将步骤(2)和步骤(3)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(例如第四区)加入所述玻纤进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为200～240℃，二区温度为 250～270℃，三区温度为255～275℃，四区温度为255～280℃，五区温度为 255～280℃，六区温度为255～280℃，七区温度为255～280℃，八区温度为 255～280℃，模头温度为250～275℃，真空度为-0.05～-0.08MPa，螺杆转速为 300～600rpm。
在其中一个实施例中，步骤(1)中，所述混合的方法为：每分钟转速控制在400～500转。
在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述混合的方法为：每分钟转速控制在600～800转。
在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述混合的方法为：每分钟转速控制在60～70转。
本发明的原理及优点如下：
聚酮(Polyketone，简称PK)为一种通用型热塑性树脂，主链上含有羰基，主要是一氧化碳和一种或多种含双键的不饱和单体(如乙烯或丙烯、不饱和烯烃类、脂类)进行交替共聚反应而制备的一种高分子材料，具有来源丰富且价格低廉的特点。
有机硅，即有机硅化物，是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物。
为了综合解决目前阻燃聚酰胺材料高吸水、成型易翘曲和表面外观问题，本发明采用MXD6和PA66为主体材料，MXD6具有吸水低性低、刚性高等特点，但存在成型慢等缺点，而PA66具有结晶速率快、加工性能优等特点，两种材料协同作用，可改善MXD6体系的成型加工性能。同时采用PK材料改善复合材料的翘曲性能和吸水性能，采用有机硅优化复合材料的吸水性能和阻燃性能，以及添加纳米氧化物，利用纳米材料的表面效应提高各组分的相互作用，进一步提高复合阻燃体系的阻燃效果。
与此同时，本发明采用母粒化的方式，即聚酰胺功能母粒，把有机硅、PA66 和PK树脂混合，添加聚乙二醇含有功能性羟基基团，和各组分产生相互作用，有助于各组分分散，并可作为一种功能性协效剂加速复合材料燃烧成碳，提高阻燃效果。另外通过添加甲苯二异氰酸酯，异氰酸酯基团可与有机硅的羟基、 PA66的酰胺基、聚乙二醇的羟基反应，并且在过氧化二异丙苯(DCP)引发条件下与PK上烯烃分子反应，增加各组分的相容性和分散性，玻纤更好地被包覆和分散，改善聚酰胺复合材料的外观，也减少了复合材料阻燃剂的添加量。
另外，本发明在研究中发现，如甲苯二异氰酸酯的比例过高，局部条件下，异氰酸酯基团与有机硅、PA66反应过快，而过氧化二异丙苯引发与PK上烯烃分子反应过慢，易形成不均一分散体系，导致部分玻纤不能被包覆，造成玻纤周围较多空洞，燃烧时灯芯效应，对聚酰胺材料的吸水性能、翘曲性能和阻燃性能造成了较不好的影响；而同样过氧化二异丙苯的比例过高，局部条件下，过氧化二异丙苯引发与PK上烯烃分子反应过快，而异氰酸酯基团与有机硅、 PA66反应过慢，也易形成不均易分散体系，导致部分玻纤不能被包覆，造成玻纤周围较多空洞，燃烧时灯芯效应，对聚酰胺材料的吸水性能、翘曲性能和阻燃性能造成了较不好的影响。本发明通过采用特定比例下的甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯，形成一种良好的相容促进体系，甲苯二异氰酸酯与两种聚酰胺和有机硅反应，以及过氧化二异丙苯与PK反应促进相容，两者反应速率均衡，易得到均匀的分散体系，综合优化聚酰胺材料的吸水性能、翘曲性能和阻燃性能。
进一步地，本发明优选的线性聚酮，能够提高聚酰胺材料体系的机械性能，如拉伸强度、屈服应力、弯曲模量和抗冲击性均在一个较佳状态。
进一步地，本发明采用的偶联剂，优选为含有氨基的硅烷，可以和上述两种聚酰胺树脂(MXD6和PA66)的端基发生反应，从而进一步提高玻纤、MXD6、 PA66、聚酰胺功能母粒、阻燃剂和协效剂的界面结合力和相容性，降低它们对聚酰胺复合材料力学性能的影响。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，通过合理配制各原料组分，得到的聚酰胺组合物具有阻燃性能优异、力学性能优、吸水率低、表面无浮纤、低翘曲、耐刮擦的优点，可应用于电子电气、LED、汽车等领域。
本发明的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物的制备方法，工艺简单，便于大规模生产应用。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物的制备工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物及其制备方法作进一步详细的说明。
本发明的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物的反应机理如下(制备工艺流程图请见图1)
以下具体实施例中所有原料均可来源于市售。
MXD6，采购自日本三菱化工公司，以间苯二甲胺和己二酸为原料，通过缩聚反应合成；
PA66EPR27，采购自平顶山神马公司；
聚酮，采购自韩国晓星集团，结构式：-(CO-C2H4)x-(CO-C3H6)y-；其中x/y 比值为13-20；
有机硅，采购自烟台瑞龙新材料有限公司；
玻纤，如568H，采购自巨石股份有限公司，纤维直径范围7～14μm；
甲苯二异氰酸酯，采购自国药集团化学试剂有限公司；
偶联剂(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)，采购自湖北武大有机硅新材料股份有限公司；
聚乙二醇，广州共信化工公司，数均分子量在2000～6000之间；
纳米氧化物，南京海泰纳米材料有限公司，粒径范围在30～85nm之间；
阻燃剂OP1230，采购自科莱恩化工公司；
阻燃剂M-200，采购自巴斯夫化工公司；
协效剂HT-207，采购自泰兴化工公司；
加工助剂，采购自德国布吕格曼化工、科莱恩化工公司。
实施例1
本实施例一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为0.8；PA66特性粘度为2.7；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为二烷基次磷酸盐；协效剂为硼酸锌；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为2000000；纳米氧化物为纳米氧化锌；加工助剂为重量比为1:2:1:0.5 的N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2，4-二羟基二苯甲酮的混合物和γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
上述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物的制备方法如下：
(1)聚酰胺功能母粒的制备：将所述PA66、聚酮、有机硅、纳米氧化物、聚乙二醇、过氧化二异丙苯(DCP)和甲苯二异氰酸酯加入到高混机混合，每分钟转速控制在450转，温度控制在60～80℃，然后挤出造粒，温度为250～ 280℃，螺杆转速为400rpm。
(2)将所述阻燃剂和协效剂加入至高速搅拌机进行混合，每分钟转速控制在700转，温度控制在70～100℃；
(3)将所述MXD6、PA66、聚酰胺功能母粒和加工助剂加入低速搅拌机，每分钟转速控制65转；
(4)将步骤(2)和步骤(3)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入玻纤进行熔融挤出，造粒，获得颗粒状低吸水良外观阻燃聚酰胺组合物，工艺参数如下：一区温度为200～240℃，二区温度为250～270℃，三区温度为255～275℃，四区温度为255～280℃，五区温度为255～280℃，六区温度为255～280℃，七区温度为255～280℃，八区温度为255～280℃，模头温度为250～275℃，真空度为-0.05～-0.08MPa，螺杆转速为450rpm；获得颗粒状低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物。
实施例2
本实施例一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为0.7；PA66特性粘度为3.2；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比9:1的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比4:1 的硼酸锌和氢氧化铝；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为 3000000；纳米氧化物为纳米氧化锆；加工助剂为重量比为1:1:1：0.5的N,N'- 双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硬脂酸锌和γ-氨丙基三甲氧基硅烷的混合物。
本实施例的低吸水良外观阻燃聚酰胺组合物的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为1.2；PA66特性粘度为3.0；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比9:1的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比3:1 的硼酸锌和氢氧化镁；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为 2000000；纳米氧化物为纳米氧化铁；加工助剂为重量比为1:2:2:1:0.5的N,N'- 双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、松香酯蜡、硬脂酸钙和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的混合物。
本实施例的低吸水良外观阻燃聚酰胺组合物的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为1.0；PA66特性粘度为3.2；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比3:2的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比6:2： 2的硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为2000000；纳米氧化物为纳米氧化铁；加工助剂为重量比为2:1:1:2:0.5 的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、OP蜡、硬脂酸铝和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物。
本实施例的低吸水良外观阻燃聚酰胺组合物的制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为1.0；PA66特性粘度为2.4；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比4:1的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比3： 1的硼酸锌、氢氧化铝；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为 1500000；纳米氧化物为重量比2:1的氧化锌和纳米氧化铁；加工助剂为重量比 1:1:3:2:3:0.5的N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、三(2,4 －二叔丁基苯基)亚磷酸酯、OP蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和N-(β-氨乙基)-γ- 氨丙基三乙氧基硅烷的混合物。
本实施例的低吸水良外观阻燃聚酰胺组合物的制备方法与实施例1相同。
对比例1
本对比例一种聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为1.0；PA66特性粘度为3.2；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比3:2的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比6:2： 2的硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为2000000；纳米氧化物为纳米氧化铁；加工助剂为重量比为2:1:1:2:0.5 的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、OP蜡、硬脂酸铝和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物。
上述的聚酰胺组合物的制备方法如下：
(1)聚酰胺功能母粒的制备：将所述PA66、聚酮、有机硅、纳米氧化物、聚乙二醇加入到高混机混合，每分钟转速控制在450转，温度控制在60～80℃，然后挤出造粒，温度为250～280℃，螺杆转速为400rpm。
(2)将所述阻燃剂和协效剂加入至高速搅拌机进行混合，每分钟转速控制在700转，温度控制在70～100℃；
(3)将所述MXD6、PA66、聚酰胺功能母粒和加工助剂加入低速搅拌机，每分钟转速控制65转；
(4)将步骤(2)和步骤(3)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(例如第四区)加入玻纤进行熔融挤出，造粒，获得颗粒状低吸水良外观阻燃聚酰胺组合物，工艺参数如下：一区温度为200～240℃，二区温度为250～270℃，三区温度为255～275℃，四区温度为255～280℃，五区温度为255～280℃，六区温度为255～280℃，七区温度为255～280℃，八区温度为255～280℃，模头温度为250～275℃，真空度为-0.05～-0.08MPa，螺杆转速为450rpm；获得颗粒状低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物。
对比例2
本对比例一种聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为1.0；PA66特性粘度为3.2；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比3:2的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比6:2：2的硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为2000000；氧化物为氧化铁，粒径为200μm；加工助剂为重量比为 2:1:1:2:0.5的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、OP蜡、硬脂酸铝和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物。
本对比例的聚酰胺组合物的制备方法与实施例4相同(以所述氧化物替代所述纳米氧化物)。
对比例3
本对比例一种聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中，MXD6特性粘度为1.0；PA66特性粘度为3.2；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比3:2的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比6:2： 2的硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为2000000；纳米氧化物为纳米氧化铁；加工助剂为重量比为2:1:1:2:0.5 的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、OP蜡、硬脂酸铝和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物。
上述的聚酰胺组合物的制备方法如下：
(1)将所述阻燃剂和协效剂加入至高速搅拌机进行混合，每分钟转速控制在700转，温度控制在70～100℃；
(2)将所述MXD6、PA66、聚酮、有机硅、纳米氧化物、聚乙二醇、过氧化二异丙苯(DCP)和甲苯二异氰酸酯和加工助剂加入低速搅拌机，每分钟转速控制65转；
(3)将步骤(1)和步骤(2)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入玻纤进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为200～240℃，二区温度为250～270℃，三区温度为255～275℃，四区温度为255～280℃，五区温度为255～280℃，六区温度为255～280℃，七区温度为255～280℃，八区温度为255～280℃，模头温度为250～275℃，真空度为-0.05～-0.08MPa，螺杆转速为450rpm；获得颗粒状低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物。
对比例4
本对比例一种聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为1.0；PA66特性粘度为3.2；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比3:2的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比6:2： 2的硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为2000000；纳米氧化物为纳米氧化铁；加工助剂为重量比为2:1:1:2:0.5 的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、OP蜡、硬脂酸铝和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物。
本对比例的聚酰胺组合物的制备方法与实施例4相同。
对比例5
本对比例一种聚酰胺组合物，其按重量份数计，由以下原料制备而成：
其中聚酰胺功能母粒由以下重量份的原料制成：
其中，MXD6特性粘度为1.0；PA66特性粘度为3.2；玻纤为E型玻纤；阻燃剂为重量比3:2的二烷基次磷酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐；协效剂为重量比6:2： 2的硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁；有机硅为聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，数均分子量为2000000；纳米氧化物为纳米氧化铁；加工助剂为重量比为2:1:1:2:0.5 的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、OP蜡、硬脂酸铝和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物。
本对比例的聚酰胺组合物的制备方法与实施例4相同。
以下为各实施例与对比例所用聚酰胺功能母粒一览表(表1)和实施例与对比例一览表(表2)：
表1实施例与对比例聚酰胺功能母粒组成重量份一览表
表2实施例与对比例原料组成重量份一览表
效果试验：
将实施例1-5和对比例1-5所制备得的试样分别进行各项性能测试，各项测试方式如下：
力学性能测试：拉伸强度参照ISO 527-2标准测试，弯曲强度与弯曲模量参照ISO178标准测试，冲击强度参照ISO 180标准测试。
阻燃性能测试：阻燃测试采用UL94标准，GWIT测试采用IEC 60695-2标准测试。
吸水性测试：吸水性性能参照ISO 62标准测试，测试条件23℃/24h。
翘曲性能测试：成型200*50*1mm规格样板，测试翘曲部分翘曲尺寸。
表面性能测试：通过目视对比；
外观等级的评判标准为：Ⅰ表示表面效果优，无浮纤；Ⅱ表示表面效果介于Ⅰ和Ⅲ之间；Ⅲ表示表面效果良，不明显浮纤；Ⅳ表示表面效果介于Ⅲ和Ⅴ之间；Ⅴ表示表面效果差，有严重浮纤。
耐刮擦测试：耐刮擦性能参照GMW 14688标准方法A(用五指刮擦磨耗仪 Taber710分别用10N的力进行划格刮伤试验，KONICA MINOLTA CR-400测试亮度△L变化值，用来判定划痕的严重程度，△L值越小表明材料的划痕越轻，耐刮擦性能越好)。
测试结果如表3所示。
表3实施例与对比例性能一览表
由表1可知，实施例1-5中，采用母粒化的方法，母粒中的甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为1:1～30:1，将有机硅、聚酮、PA66和MXD6等按范围内的重量比例复合后，所制的聚酰胺组合物表现出良好的低吸水性能、翘曲性能、力学性能、阻燃性能和加工性能，表面无浮纤，具有良好的耐刮性能。其中，实施例4-5中随着对母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯比例的优化，各组分的分散和相容性进一步提高，聚酰胺组合物的力学性能、阻燃性能、翘曲性能和加工性能越好，表面没有浮纤现象。
对比例1中母粒未添加甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯，各组分的分散和相容性较差，与实施例4相比，机硅、聚酮、PA66和MXD6相容性和分散性较差，部分玻纤分散不均一，导致部分玻纤不能被包覆，造成玻纤周围较多空洞，燃烧时灯芯效应，对聚酰胺材料的吸水性能、翘曲性能和阻燃性能造成了较不良的影响，UL94的等级为V1，表面也出现了不明显浮纤。
对比例2中母粒使用普通氧化物，未达到纳米级别，与实施例4相比，缺少纳米材料的高表面效应和分散性，材料的成碳速率减弱，对聚酰胺材料的阻燃性能造成了较不良的影响，UL94的等级为V1。
对比例3中未使用母粒法，各组分的分散和相容性较差，与实施例4相比，有机硅、聚酮、PA66和MXD6相容性和分散性较差，部分玻纤分散不均一，导致部分玻纤不能被包覆，造成玻纤周围较多空洞，燃烧时灯芯效应，对聚酰胺材料的吸水性能、翘曲性能和阻燃性能造成了较不良的影响，UL94的等级为 V1，表面也出现了不明显浮纤。
对比例4的母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的比例为31，其中甲苯二异氰酸酯的比例过高，局部条件下，异氰酸酯基团与有机硅、PA66反应过快，而过氧化二异丙苯(DCP)引发与聚酮上烯烃分子反应过慢，易形成不均一分散体系，导致部分玻纤不能被包覆，造成玻纤周围较多空洞，燃烧时灯芯效应，对聚酰胺材料的吸水性能、翘曲性能和阻燃性能造成了较不良的影响， UL94的等级为V1，表面也出现了不明显浮纤。
对比例5的母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的比例为0.8，其中过氧化二异丙苯的比例过高，局部条件下，过氧化二异丙苯(DCP)引发与聚酮上烯烃分子反应过快，而异氰酸酯基团可与有机硅、PA66反应过慢，易形成不均一分散体系，导致部分玻纤不能被包覆，造成玻纤周围较多空洞，燃烧时灯芯效应，对聚酰胺材料的吸水性能、翘曲性能和阻燃性能造成了较不良的影响， UL94的等级为V1，表面也出现了不明显浮纤。
通过对比发现，本发明实施例1-5的聚酰胺组合物具有阻燃性能优异、力学性能优、吸水率低、表面无浮纤、低翘曲、耐刮擦的良好效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，由包括如下重量份的原料制成：
MXD6 45～65份；
PA66 35～55份；
MXD6和PA66的重量份总和为100份；
其中，所述聚酰胺功能母粒由包括以下重量份的原料制成：
所述聚酰胺功能母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为1:1～30:1。
2.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，由包括如下重量份的原料制成：
MXD6 60～65份；
PA66 35～40份；
MXD6和PA66的重量份总和为100份；
其中，所述聚酰胺功能母粒由包括以下重量份的原料制成：
所述聚酰胺功能母粒中甲苯二异氰酸酯与过氧化二异丙苯的重量比为3.3:1～7.5:1。
3.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述MXD6以间苯二甲胺和己二酸为原料，通过缩聚反应合成，特性粘度为0.7～1.2。
4.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述聚酮的结构式如下：
-(CO-C2H4)x-(CO-C3H6)y-；其中x/y比值不小于8。
5.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述有机硅选自聚硅氧烷中的一种或几种，数均分子量为1500000～3000000；及/或，所述有机硅为分子结构接枝羟基的聚二甲基硅氧烷，羟基含量0.005～0.08％。
6.根据权利要求1所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述纳米氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化铁中的一种或几种；及/或，所述纳米氧化物的粒径范围在30～85nm之间。
7.根据权利要求1-6任一项所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸盐中的一种或几种；及/或，所述协效剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌中的一种或几种。
8.根据权利要求1-6任一项所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述加工助剂包括偶联剂；所述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
9.根据权利要求1-6任一项所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物，其特征在于，所述的聚乙二醇的数均分子量为2000～6000。
10.权利要求1-9任一项所述的低吸水良外观阻燃的聚酰胺组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)聚酰胺功能母粒的制备：将所述PA66、聚酮、有机硅、纳米氧化物、聚乙二醇、过氧化二异丙苯和甲苯二异氰酸酯加入至搅拌机进行混合，温度控制在60～80℃；然后挤出造粒，温度为250～280℃，螺杆转速为300～600rpm；
(2)将所述阻燃剂和协效剂加入至搅拌机进行混合，温度控制在70～100℃；
(3)将所述MXD6、PA66、聚酰胺功能母粒和加工助剂加入搅拌机进行混合；
(4)将步骤(2)和步骤(3)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机的侧向加入所述玻纤进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为200～240℃，二区温度为250～270℃，三区温度为255～275℃，四区温度为255～280℃，五区温度为255～280℃，六区温度为255～280℃，七区温度为255～280℃，八区温度为255～280℃，模头温度为250～275℃，真空度为-0.05～-0.08MPa，螺杆转速为300～600rpm。
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