可用于热板熔接的聚酰胺复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，具体地说是涉及一种可用于热板熔接的聚酰胺复合 材料。
【背景技术】
[0002] 聚酰胺树脂的机械性能、电性能优异，且加工性能良好，故作为工程塑料而用于汽 车部件、电气和电子部件等方面。在这些领域应用，会形成多种部件，作为其接合方法，一直 采用螺纹紧固或粘结，热熔接等。但在螺纹紧固或粘结，加工的成本和不良率一直居高不 下，此外。作为电子部件保护用的外装材料使用时，由于使用环境温度升降剧烈，会导致金 属与热塑性聚合物的线性膨胀差所产生的变形而容易产生裂纹，损害部件的功能。
[0003] 热板焊接是连接热塑性聚合物最常用的方法之一，因为这种方法可形成牢固焊 接，且简单、可靠、经济。热板熔接是将两个焊接体通过传导或辐射加热焊接表面，促使表面 熔融，将两个焊接面结合在一起。
[0004] 热板焊接可以焊接某些不同的热塑性聚合物，一般来说，半结晶性塑料只能与相 容的半结晶塑料焊接，无定形塑料只能与相容的无定形塑料焊接。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在提供一种新的可用于热板熔接的聚酰胺复合材料，以克服上述问题。
[0006] 本发明提供一种可用于热板熔接的聚酰胺复合材料，可通过发下技术方案来实 现，包括以下重量百分比含量的组分：
[0007] 聚酰胺复合材料(A): 聚酰胺6 75-90% 硅酮粉 1-5%
[0008] 増强剂 0-15% 抗氧剤 0.3-2%
[0009] 聚酰胺复合材料(B): 聚酰胺6 70-90% 石圭酮粉 13%
[0010] 增强剂 0-30% 抗氧剂 0.3-2%。
[0011] 本发明还包括以下：
[0012] 所述聚酰胺为PA6，粘度范围为2 · 4-2 · 7dl/g。
[0013] 所述的增韧相容剂为马来酸酐接枝弹性体、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝弹性体、 甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种混合 物。
[0014] 所述的增强剂为γ -胺基丙基三乙氧基硅烷处理的长切玻璃纤维、γ -缩水甘油醚 基硅烷处理短切纤维、单斜晶系类硅酸镁化合物、钙质偏硅酸盐化合物中的一种或几种混 合物。
[0015] 所述的硅酮粉为以二氧化硅为载体的高分子量硅氧烷、聚硅氧烷、有机硅树脂，其 硅氧烷含量的质量百分比为40-60%。
[0016] 具体的是，所述的增强剂为巨石988Α、泰山635Β、硅灰石、滑石粉、巨石988Α中的一 种或几种；
[0017] 所述的增韧相容剂为MBS、马来酸酐接枝P0E、EVA、甲基丙烯酸缩水油酯接枝Ρ0Ε中 的一种或几种；
[0018] 所述的主抗氧剂为3，5_二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八醇酯、β-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、2，2亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚）中的一种或者几种混合物。
[0019] 所述辅助抗氧剂为三（1.4-二叔丁基苯基)亚磷酸、双(2,4_二叔丁基苯基)季戊醇 二磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二磷酸酯中的一种或几种的混合物。
[0020] 本发明相通过配合使用聚酰胺、增强剂、增韧相容剂、抗氧剂，同时合理优化上述 各组分的用量比例，不仅保持了聚酰胺复合材料Α/Β熔接的机械性能、耐冲击、高光泽、密封 性好等优异性质。
[0021] 在不对熔接的成型品间的熔接强度产生不良影响的范围内，对于本发明的聚酰胺 复合材料，为了赋予所期望的特性，也可以配混常在热塑性树脂等中添加的公知物质，即耐 热稳定剂、紫外吸收剂、结晶促进剂、耐水解剂等。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例对本发明作以下进一步说明，以下实施例为本发明较佳的实 施方式，但本发明不局限于这些实施例：
[0023]本发明的实施例采用发下原料：
[0024]聚酰胺6广东新会美达锦纶股份有限公司粘度2.7dl/g ΡΑ6-1
[0025] 聚酰胺6台湾集盛实业股份有限公司 粘度2.4dl/g PA6-2
[0026] 长切玻璃纤维988A巨石集团有限公司 单丝直径13um
[0027] 滑石粉868A辽宁海城超微细滑石粉有限公司3000目 [0028] 实施例1
[0029]按照重量百分比称取以下组分： PA6-丨 70% 增軔剂 12°/。 硅酮粉 2%
[0030] 相容剂 4% 界面增强剂 1% 主抗氧剂 0.5% 辅助抗氧剂 0.5%
[0031 ]按照实施例1的比例，将干燥的ΡΑ6树脂、增韧相容剂、硅酮粉及抗氧剂等在高速混 合机中混合3-5分钟，而后加入到双螺杆挤出机中（螺杆直径35ΜΜ，长径比L/D = 40 )，各螺筒 温度在200-260°C之间熔融挤出，螺杆转速为350转/分钟，采用二级直空造粒得到成品ΡΑ6-A1.
[0032] 实施例2
[0033]按照重量百分比称取以下组分： PA6-2 70% 增軔剂 12% 硅酮粉 2%
[0034] 相容剂 4% 界面增强剂 i% 主抗氧剂 0 5% 辅助抗氧剂 0.5%
[0035]按照实施例2的比例，采用二级直空造粒得到成品PA6-A2.
[0036] 实施例3
[0037]按照重量百分比称取以下组分： PA6-1 65% 增钿剂 17% 硅酮粉 2%
[0038] 相容剂 4% 界面增强剤 1% 主抗氧剂 0 5% 辅助抗氧剂 0.5%
[0039] 按照实施例3的比例，采用二级直空造粒得到成品PA6-A3.实施例4
[0040] 按照重量百分比称取以下组分： PA6-2 65% 增韧剂 17% 硅酮粉 2%
[0041 ] 相容剂 4% 界面增强剂 1% 主抗氧剂 0 5% 辅助抗氧剂 0,5%
[0042] 按照实施例3的比例，采用二级直空造粒得到成品PA6-A4.
[0043] 实施例5
[0044] 按照重量百分比称取以下组分： PA6-2 78% 硅酮粉 2% 玻纤 988A 15%
[0045] 相容剂 4% 主抗氧剂 0 5% 辅助抗氧剂 0 5%
[0046] 按照实施例5的比例，将干燥的PA6树脂、相容剂、硅酮粉及抗氧剂等在高速混合机 中混合3-5分钟，而后加入到双螺杆挤出机中（螺杆直径35丽，长径比L/D = 40)，各螺筒温度 在200-260°C之间熔融挤出，螺杆转速为350转/分钟，采用二级直空造粒得到成品PA6-B1.
[0047] 实施例6
[0048]按照重量百分比称取以下组分： PA6-2 78% 硅酮粉 2% 滑石粉886A 15%
[0049] 相容剂 4% 主抗氧剂 0 5% 辅助抗氧剂 0 5%
[0050] 按照实施例6的比例，采用二级直空造粒得到成品PA6-B2.
[0051 ] 实施例7
[0052]按照重量百分比称取以下组分： PA6-2 63% 硅酮粉 2% 玻纤 988A 30%
[0053] 相容剂 4% 主抗氧剂 0.5% 辅助抗氧剂 0 5%
[0054]按照实施例7的比例，采用二级直空造粒得到成品PA6-B3.
[0055] 实施例8
[0056]按照重量百分比称取以下组分： PA6-2 63% 硅酮粉 2% 滑石粉866A 30%
[0057] 相容剂 4% 主抗氧剂 0.5% 辅助抗氧剂 0.5%
[0058]按照实施例8的比例，采用二级直空造粒得到成品PA6-B4.
[0059] 按照如下的方法对实施例1-8制得的聚酰胺复合材料进行测试，结果如表1所示。
[0060] 拉伸强度的测试方法按照GB 1040规定的方法，缺口冲击即常温抗冲击性能的测 试方法按GB 1843规定的方法测试，弯曲强度及模量的测试方法GB 9341按照规定的方法， 热变形温度的测试方法按照GB 1634规定的方法。
[0061 ]由上述条件制得的材料性能如下所示
[0066] 通过表1，可以看出，不同粘度的聚酰胺对其物理性能影响不大，其增韧剂的添加 量越多，缺口冲击越高，耐温越低；
[0067] 通过表2，可看出，不同增强剂，对材料机械性能影响较大，玻纤增强效果远大于滑 石粉；
[0068] 针对设计要求注塑成汽车炭罐成型品，熔接强度的测试，要求无漏气、在12N气压 下不爆裂，采用无 PTFE膜专用热板，热板温度300-400°C、焊接压力0.2-0.5N/mm2、加热时间 40-60S、冷却时间10-20S，结果如下：
[0072] A可承受气压最大，其次B、C
[0073] 从表3可以看出，在相同情况下，采用低粘度PA6能获得更高的熔接强度;采用玻纤 增强的PA6与增韧PA6,用于热板熔接能得承受更大的气压。本方案专门适用于车用炭罐，能 满足其苛刻的使用要求。
[0074] 需要说明的是，普通的技术人员针对上述的实施例还可以调整比例，通过多次的 实验，得到一些改进。但上无论怎么改进，只要这些技术在本发明的构思范围内，就等同于 本专利的技术方案，属于本专利的保护范围。
【主权项】
1. 一种可用于热板烙接的聚酷胺复合材料，其特征在于，按照重量百分比计算，由下列 组分组成： 聚酷胺复合材料(A): 聚醜胺6 70-90% 桂酬粉 1 S% 增勒剂 5-20% 巧氧剂 0.3-m 聚酷胺复合材料(B): 聚酷胺6 65-85% 娃丽粉 1-5%; 增强剂 0-30% 抗氧荆 0.3-2%。2. 如权利要求1所述的可用于热板烙接的酷胺复合材料的组合物，其特征在于:所述聚 酷胺6为PA6，粘度范围为2.4-2.7dl/g。3. 如权利要求1所述的可用于热板烙接的聚酷胺复合材料，其特征在于:所述的增初相 容剂为马来酸酢接枝弹性体、甲基丙締酸缩水甘油醋接枝弹性体、甲基丙締酸甲醋-下二 締-苯乙締=元共聚物、乙締-醋酸乙締共聚物中的一种或几种混合物。4. 如权利要求1所述的可用于热板烙接的聚酷胺复合材料，其特征在于:所述的增强剂 为丫 -胺基丙基=乙氧基硅烷处理的长切玻璃纤维、丫-缩水甘油酸基硅烷处理短切纤维、 单斜晶系类娃酸儀化合物、巧质偏娃酸盐化合物中的一种或几种混合物。5. 如权利要求1所述的可用于热板烙接的聚酷胺复合材料，其特征在于:所述的娃酬粉 为W二氧化娃为载体的高分子量硅氧烷、聚硅氧烷、有机娃树脂，其硅氧烷含量的质量百分 比为40-60 %。
【专利摘要】本发明提供了一种可用于热板熔接的聚酰胺复合材料，通过发下技术方案来实现，包括以下重量百分比含量的组分：聚酰胺复合材料(A)：聚酰胺675-90％；硅酮粉1-5％；增强剂0-15％；抗氧剂0.3-2％；聚酰胺复合材料(B)：聚酰胺670-90％；硅酮粉1-5％；增强剂0-30％；抗氧剂0.3-2％。对于本发明的聚酰胺复合材料，为了赋予所期望的特性，也可以配混常在热塑性树脂等中添加的公知物质，即耐热稳定剂、紫外吸收剂、结晶促进剂、耐水解剂等。
【IPC分类】C08L83/04, C08L77/02
【公开号】CN105504790
【申请号】CN201511004647
【发明人】胡尚, 皮正亮, 葛嘉宝, 陈春银
【申请人】广东威林工程塑料有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月25日