专利名称：：一种聚酰胺组合物及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种以聚酰胺为基体的高刚性、高韧性、流动性极好的组合物，适合于成型复杂、薄壁、高表面、低翘曲的大型制件。
背景技术：
：聚酰胺树脂是最早开发的工程塑料之一，具有良好的性价比、原料易得、产品质量稳定等特点，又容易通过增强、填充或其他聚合物共混制成合金等方法进行改性，因此长期以来聚酰胺广泛应用于各种领域。但是往往在对聚酰胺进行改性时，很难兼顾到聚酰胺机械性能的各个方面，如聚酰胺经过无机填充、玻纤增强改性之后，耐热性能和强度提高了，但同时也损失了材料的韧性、制品的表面光洁度。美国专利5,750,639中介绍了一种的聚酰胺组合物的制备及其在汽车外饰件、机动车引擎盖部件中的应用。该聚酰胺组合物是以聚酰胺为基体，经过高岭土等填料进行改性，具有优良的强度和韧性、优异的外表面质量和尺寸稳定性等特点。但是，其介绍的聚酰胺与填料的沉积处理工序步骤繁多，在后期需用红外光谱或者元素分析仪来确定溶液是否完全去除。且需用BET方法来测定比表面积从而确定最优化的沉积面积，难以满足工业化生产的需要。中国专利200410067638.3中介绍了一种可用于汽车发动机罩盖的尼龙6组合物及其制备方法。该尼龙6组合物是经过玻纤和以二氧化硅、三氧化二铝为主要成份的填料进行改性的尼龙6，具有髙流动性，极高的冲击性能，高强度，优良的耐化学性，尺寸稳定性好，制品表面光洁。但由于该尼龙6组合物中添加了含有接枝物的相容剂，容易在加工过程中形成更多网状结构，降低了流动性，因此最终的尼龙6组合物不可避免地在流动性方面不能达到令人非常满意的效果。
发明内容本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高刚性、高韧性、流动性好的聚酰胺组合物及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种聚酰胺组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及含量，其中该含量为重量百分比组分含量(重量百分比)聚酰胺40-80%，增强纤维5-30%,无机填充物10-30°/。，其它助剂0-2%。所述的聚酰胺可以由以下物质开环聚合得到内酰胺类，包括己内酰胺或辛内酰胺。所述的聚酰胺可以由以下物质缩聚而成脂肪链氨基酸，包括氨基己酸，7-氨基庚酸，8-氨基辛酸、9-氨基壬酸、11-氨基十一垸酸或12-氨基十二烷酸；脂肪链二元胺，包括1,6-己二胺，1,10-癸二胺，1，12-十二亚甲基二胺或1,13-十三亚甲基二胺和脂肪链二元酸，包括己二酸，癸二酸，十二亚甲基二酸或十三亚甲基二酸生成的盐或其混合物。所述的聚酰胺包括尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙ll、尼龙12、尼龙1212或尼龙1313。所述的增强纤维选自玻璃纤维、无机纤维如陶瓷纤维或耐热性有机纤维如聚邻苯二甲酰胺纤维，纤维的直径为9-2(Him，优选直径为11-17pm的玻璃纤维。所述的无机填充物为通过微乳液的方法制备的纳米二氧化钛无机微球，粒径为10500纳米，优选50200纳米。所述的纳米二氧化钛无机微球可以用偶联剂进行前处理，该偶联剂包括异氰酸盐基化合物、有机硅化合物、有机钛化合物、有机硼酸盐化合物或环氧化合物等，优选有机硅类化合物如硅垸偶联剂。所述的其它助剂包括抗氧化剂、热稳定剂、uv稳定剂、偶联剂、润滑剂、加工稳定剂、成核剂、颜料、着色剂或增塑剂。一种聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤-将聚酰胺40-80wt%，增强纤维5-30wt%，无机填充物10-30wt%，其它助剂0-2wty。经高混机高速混匀，在单螺杆或双螺杆挤出机中进行物理化学反应后，在足以使聚酰胺树脂保持在熔化状态的温度下混合制得。所述的熔化状态的温度为210-270'C。纳米无机填料近年来备受关注，该种填料在改善产品表面质量、降低成本、补强增韧等方面具有广泛的应用前景。其中纳米二氧化钛微球在增强、增韧、改善聚合物流动性方面尤其引人关注。特别是现有的一种微乳液的方法制备的纳米二氧化钛微球，该方法是在油/水的界面发生水解、縮聚反应，制备得到的，具有一定壳层厚度和强度、粒径均匀度高。微球粒径在10500纳米可调。本发明采用微乳液方法制备的纳米二氧化钛微球作为填充物质，其一定的壳层厚度和强度保证了在加工过程中能够始终保持其几何外形，从而对最终聚酰胺组合物起到增强、增韧作用；同时，其均匀的粒径有助于其在树脂中的有效地分散，也能明显地改善聚酰胺组合物的流动性。与现有技术相比，本发明采用了纳米二氧化钛微球作为填充物来改性聚酰胺树脂，可以充分体现纳米二氧化钛微球的增强增韧、提高聚合物的流动性的作用。该组合物具有经成型加工后，制品表面光滑、制品尺寸稳定、有高刚性、高韧性等特点，用于成型复杂、薄壁、高表面、低翘曲的大型制件。具体实施例方式以下结合具体实施例来说明本发明所涉及的方法和工艺。在以下实施例中，PA6表示日本三菱化成工业公司产品，牌号1010C2;PA66表示平顶山神马集团产品，牌号FYR25;玻璃纤维表示巨石集团产品，牌号ER-13-2000RP;无机填充物表示纳米二氧化钛微球；抗氧剂1098表示瑞士汽巴精化公司生产的Irganox1098;抗氧剂168表示瑞士汽巴精化公司生产的Irganox168;偶联剂表示丹阳市晨光偶联剂有限公司生产的KH550。聚酰胺树脂、玻璃纤维、无机填充物和各类助剂经高混机高速混匀，经单(或双)螺杆挤出机进行物理化学反应后拉条切粒即可得该组合物。工艺温度为210-270°C。所得粒料按照ISO测试标准注塑成相应样条，干态条件下进行测试。即在干燥器中状态条件24小时，然后在23士2。C、50±5%相对湿度的环境下进行测试。按照ISO1133标准测量熔融指数；按照ISO527标准测量拉伸强度；按照ISO178标准测量弯曲强度和弯曲模量；按照ISO179/IeU标准测量Charpy无缺口冲击强度、Charpy缺口冲击强度。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>Charpy缺口冲击，KJ/m28.75.85.1强度_实施例4一种聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤将聚酰胺40wt。/。，增强纤维5wt。/。，无机填充物10wt%，经高混机高速混匀，在单螺杆或双螺杆挤出机中进行物理化学反应后、在足以使聚酰胺树脂保持在熔化状态的温度21(TC下混合制得。实施例5一种聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤将聚酰胺80wt%，增强纤维30wt%，无机填充物30wt%，其它助剂2wt。/。经高混机高速混匀，在单螺杆或双螺杆挤出机中进行物理化学反应后、在足以使聚酰胺树脂保持在熔化状态的温度270'C下混合制得。在上述实施例4、实施例5中，所述的聚酰胺可以由以下物质开环聚合得到内酰胺类，包括己内酰胺或辛内酰胺。所述的聚酰胺可以由以下物质縮聚而成脂肪链氨基酸，包括氨基己酸，7-氨基庚酸，8-氨基辛酸、9-氨基壬酸、11-氨基十一垸酸或12-氨基十二烷酸；脂肪链二元胺，包括1,6-己二胺，1,10-癸二胺，1，12-十二亚甲基二胺或1，13-十三亚甲基二胺和脂肪链二元酸，包括己二酸，癸二酸，十二亚甲基二酸或十三亚甲基二酸生成的盐或其混合物。所述的聚酰胺包括尼龙6、尼龙66、尼龙IOIO、尼龙ll、尼龙12、尼龙1212或尼龙1313。所述的增强纤维选自玻璃纤维、无机纤维如陶瓷纤维，耐热性有机纤维如聚邻苯二甲酰胺纤维，纤维的直径为9-20pm，优选直径为ll-17|_im的玻璃纤维。所述的无机填充物为通过微乳液的方法制备的纳米二氧化钛无机微球，粒径为10500纳米，优选50200纳米。所述的纳米二氧化钛无机微球可以用偶联剂进行前处理，该偶联剂包括异氰酸盐基化合物、有机硅化合物、有机钛化合物、有机硼酸盐化合物或环氧化合物等，优选有机硅类化合物如硅烷偶联剂。所述的其它助剂包括抗氧化剂、热稳定剂、UV稳定剂、偶联剂、润滑剂、加工稳定剂、成核剂、颜料、着色剂或增塑剂。权利要求1.一种聚酰胺组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及含量，其中该含量为重量百分比组分含量(重量百分比)聚酰胺40-80％，增强纤维5-30％，无机填充物10-30％，其它助剂0-2％。2.根据权利要求1所述的一种聚酰胺组合物，其特征在于，所述的聚酰胺可以由以下物质开环聚合得到内酰胺类，包括己内酰胺或辛内酰胺。3.根据权利要求1所述的一种聚酰胺组合物，其特征在于，所述的聚酰胺可以由以下物质縮聚而成脂肪链氨基酸，包括氨基己酸，7-氨基庚酸，8-氨基辛酸、9-氨基壬酸、11-氨基十一垸酸或12-氨基十二垸酸；脂肪链二元胺，包括1,6-己二胺，1，10-癸二胺，1，12-十二亚甲基二胺或1,13-十三亚甲基二胺和脂肪链二元酸，包括己二酸，癸二酸，十二亚甲基二酸或十三亚甲基二酸生成的盐或其混合物。4.根据权利要求1所述的一种聚酰胺组合物，其特征在于，所述的聚酰胺包括尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙11、尼龙12、尼龙1212或尼龙1313。5.根据权利要求1所述的一种聚酰胺组合物，其特征在于，所述的增强纤维选自玻璃纤维、无机纤维如陶瓷纤维或耐热性有机纤维如聚邻苯二甲酰胺纤维，纤维的直径为9-20pm，优选直径为11-17pm的玻璃纤维。6.根据权利要求1所述的一种聚酰胺组合物，其特征在于，所述的无机填充物为通过微乳液的方法制备的纳米二氧化钛无机微球，粒径为10500纳米，优选50200纳米。7.根据权利要求6所述的一种聚酰胺组合物，其特征在于，所述的纳米二氧化钛无机微球可以用偶联剂进行前处理，该偶联剂包括异氰酸盐基化合物、有机硅化合物、有机钛化合物、有机硼酸盐化合物或环氧化合物等，优选有机硅类化合物如硅烷偶联剂。8.根据权利要求1所述的一种聚酰胺组合物，其特征在于，所述的其它助剂包括抗氧化剂、热稳定剂、UV稳定剂、偶联剂、润滑剂、加工稳定剂、成核剂、颜料、着色剂或增塑剂。9.一种聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤将聚酰胺40-80wt%，增强纤维5-30wtn/。，无机填充物10-30wt%，其它助剂0-2wtn/c经高混机高速混匀，在单螺杆或双螺杆挤出机中进行物理化学反应后，在足以使聚酰胺树脂保持在熔化状态的温度下混合制得。10.根据权利要求9所述的一种聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于，所述的熔化状态的温度为210-270°C。全文摘要本发明涉及一种聚酰胺组合物及其制备方法，该方法包括以下步骤将聚酰胺40-80wt％，增强纤维5-30wt％，无机填充物10-30wt％，其它助剂0-2wt％经高混机高速混匀，在单螺杆或双螺杆挤出机中进行物理化学反应后，在足以使聚酰胺树脂保持在熔化状态的温度下混合制得。与现有技术相比，本发明制品表面光滑、制品尺寸稳定、有高刚性、高韧性等特点，可用于成型复杂、薄壁、高表面、低翘曲的大型制件。文档编号C08L77/02GK101200588SQ20061014735公开日2008年6月18日申请日期2006年12月15日优先权日2006年12月15日发明者欣王申请人:上海杰事杰新材料股份有限公司