专利名称：一种高温尼龙ppa增强材料及其制备方法
—种高温尼龙PPA增强材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种高温尼龙PPA曾强材料及其制备方法。
背景技术：
聚邻苯二甲酰胺(Polyphthalamide, PPA)是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺。PPA是一种半结晶性热塑性芳香族聚酰胺，俗称芳香族高温尼龙，它是一种耐高温的材料，熔点介于310 325°C之间。PPA具有以下基本特性1、比脂肪类聚酰胺如PA66更结实坚硬；2、对水分的敏感度更低、热性能更好；3、耐蠕变、疲劳和耐化学品性能优秀；4、玻璃增强的PPA树脂有很高的热变形温度(Heat Deflection Temperature, HDT)值，能耐受很高温度的短期作用；5、在正常环境条件下，PPA树脂通常对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、酯、酮、醇和大多数水溶液表现出优秀的抗溶性。所有的聚酰胺都吸收一定的水分，引起增塑作用和尺寸改变。例如PA66，其在-5°C下，相对湿度为100%时，能吸收8 9%的水分，这使其玻璃化温度(Tg)由6. 5°C降到-20°C，尺寸增长2 3%。在相同条件下，PPA树脂能吸收约6%的水分，但其玻璃化温度不会低于40°C，伴随的尺寸增长不超过I %。目前PPA树脂主要被应用于汽车工业、仪器壳体、电气电子等领域。由于纯的PPA树脂流动性差，加工较为困难，限制了其使用范围。
发明内容鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种流动性较好，较易于加工的高温增强尼龙PPA曾强材料及其制备方法。为了达到上述目的，本发明提供一种高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于，其组分按重量份数计，主要包括聚邻苯二甲酰胺 44 54 ;聚酰胺5 15 ;填充增强剂30 50 ;热稳定剂O. I O. 8;成核剂O. 01 O. 5;润滑剂O. 2 O. 8。所述的聚邻苯二甲酰胺为半结晶性聚邻苯二甲酰胺。所述的聚酰胺为PA66。所述的填充增强剂为玻璃纤维，优选地，该玻璃纤维为表面涂覆硅氧烷基浸润剂处理的无碱玻璃纤维。所述的热稳定剂为有机铜热稳定剂。所述的成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐、长碳链线性饱和羧酸钙盐中的一种。、
所述的润滑剂为内润滑剂，优选地，该润滑剂为硅酮粉。本发明还提供上述一种高温尼龙PPA增强材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(I)按重量份数称取原料；(2)将原料分别进行干燥处理，其中，聚邻苯二甲酰胺干燥处理温度120°C 130°C，干燥处理时间4 5h，聚酰胺干燥处理温度90 100°C，干燥处理时间4 5h ;(3)将干燥好的聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺加入高速混合机中，并加入热稳定剂、成核剂和润滑剂，混合5 IOmin ；(4)将充分混合的原料放入双螺杆挤出机，同时加入填充增强剂进行填充增强挤出造粒，制得高性能高温尼龙增强材料。
所述步骤(4)中，该双螺杆挤出机的各区温度设定为一区温度270 290°C，二区温度280 295 °C，三区温度280 295 °C，四区温度280 295 °C，五区温度280 295 °C，六区温度280 295°C，七区温度280 295°C，八区温度280 295°C，机头温度270 290°C。充分混合的原料在该双螺杆挤出机的停留时间为2 4min，双螺杆挤出机内压力为14 18MPa。本发明一种高温尼龙PPA增强材料，通过在聚邻苯二甲酰胺中引入聚酰胺，改善材料的流动性和加工性能；引入成核剂提高材料的结晶速率，改善脱模性能，提高材料尺寸稳定性，改善产品表面光泽；引入填充增强剂，增强材料的综合机械性能。相较于现有技术，本发明一种高温尼龙PPA材料具有较好的流动性和加工性能，其综合性能比普通PPA材料具有较大提闻。
图I为本发明一种高温尼龙PPA增强材料的制备方法的方框流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明一种高温尼龙PPA增强材料及其制备方法的具体实施方式
作进一步详细描述。请参阅图1，其绘示本发明一种高温尼龙PPA增强材料的制备方法的方框流程图。本发明一种高温尼龙PPA增强材料，其特征在于，其组分按重量份数计，主要包括聚邻苯二甲酰胺 44 54 ;聚酰胺5 15;填充增强剂30 50 ;热稳定剂O. I O. 8 ;成核剂O. 01 O. 5 ;润滑剂O. 2 O. 8。其中，所述的聚邻苯二甲酰胺(PPA)为半结晶性聚邻苯二甲酰胺，选用的是EMS公司的产品，牌号为FE8121。其中，所述的聚酰胺为PA66，其可以很好的与PPA材料融合，从而增加PPA材料的流动性，提高加工性能，选用的是神马公司的产品，牌号为ERP27。其中，所述的填充增强剂为玻璃纤维，玻璃纤维的加入可以大大增强PPA材料的综合性能。优选地，该玻璃纤维为表面涂覆硅氧烷基浸润剂处理的无碱玻璃纤维，选用的是巨石公司的产品，牌号为560A。其中，所述的热稳定剂为有机铜热稳定剂，其作用是使材料在高温加工过程中不降解，保持其机械性能，选用的是布鲁格曼公司的产品，牌号为H3336。其中，所述的成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐、长碳链线性饱和羧酸钙盐中的一种，其作用是提高材料结晶速率，改善脱模性能，提高材料尺寸稳定性，改善产品表面光泽，选用的是布鲁格曼公司的产品，牌号为P-22。其中，所述的润滑剂为内润滑剂，其作用是使复合材料各组分更好地分散。优选地，该润滑剂为硅酮粉，选用的是布鲁格曼公司的产品，牌号为P-12。实施例I本发明一种高温尼龙PPA曾强材料，其各组分按重量份数计，主要包括PPA54 ；PA6615 ；无碱玻璃纤维 30 ；成核剂O. 5 ；硅酮粉O. 5 ；有机铜热稳定剂 0.3。通过以下步骤制备复合材料步骤101 :按重量份数称取PPA(FE8121)54份，PA66 (ERP27) 15份，玻璃纤维(560A)30份，成核剂(P-22)和硅酮粉(P-12)均为O. 5份，有机铜热稳定剂(H3336)0. 3份。步骤102 :将原料分别进行干燥处理，其中，PPA的干燥处理温度为120°C，干燥处理时间4h，PA66的干燥处理温度为90°C，干燥处理时间4h。步骤103 :将干燥好的PPA和PA66加入高速混合机中，并加入有机铜热稳定剂、成核剂和娃酮粉，混合5min。步骤104 :将充分混合的原料放入双螺杆挤出机，同时加入无碱玻璃纤维进行增强填充挤出造粒，制得高性能高温尼龙PPA曾强材料。双螺杆挤出机的各区温度设定为一区温度270°C，二区温度280°C，三区温度2800C，四区温度280°C，五区温度280°C，六区温度280°C，七区温度280°C，八区温度280°C，机头温度270°C。充分混合的原料在该双螺杆挤出机的停留时间为2min，双螺杆挤出机内压力为14MPa。实施例2本发明一种高温尼龙PPA曾强材料，其各组分按重量份数计，主要包括PPA47 ；PA6612 ；无碱玻璃纤维40 ； 成核剂0.2;硅酮粉O. 5 ；
有机铜 热稳定剂 0.3。通过以下步骤制备复合材料步骤201 :按重量份数称取PPA (FE8121) 47份，PA66 (ERP27) 12份，玻璃纤维(560A)40份，成核剂(P-22)0. 2份，硅酮粉(P-12) O. 5份，有机铜热稳定剂(H3336)0. 3份。步骤202 :将原料分别进行干燥处理，其中，PPA的干燥处理温度为125°C，干燥处理时间4. 5h，PA66的干燥处理温度为95°C，干燥处理时间4. 5h。步骤203 :将干燥好的PPA和PA66加入高速混合机中，并加入有机铜热稳定剂、成核剂和娃酮粉，混合7min。步骤204 :将充分混合的原料放入双螺杆挤出机，同时加入无碱玻璃纤维进行增强填充挤出造粒，制得高性能高温尼龙PPA曾强材料。双螺杆挤出机的各区温度设定为一区温度280°C，二区温度290°C，三区温度2900C，四区温度290°C，五区温度290°C，六区温度290°C，七区温度290°C，八区温度290°C，机头温度280°C。充分混合的原料在该双螺杆挤出机的停留时间为3min，双螺杆挤出机内压力为l6MPa。实施例3本发明一种高温尼龙PPA曾强材料，其各组分按重量份数计，主要包括PPA44 ；PA665 ；无碱玻璃纤维50 ；成核剂O. 2 ；硅酮粉O. 5 ；有机铜热稳定剂0.3。通过以下步骤制 备复合材料步骤301 :按重量份数称取PPA (FE8121) 44份，PA66 (ERP27) 5份，玻璃纤维(560A) 50份，成核剂(P-22) O. 2份，硅酮粉(P-12) O. 5份，有机铜热稳定剂(H3336) O. 3份。步骤302 :将原料分别进行干燥处理，其中，PPA的干燥处理温度为130°C，干燥处理时间5h，PA66的干燥处理温度为100°C，干燥处理时间5h。步骤303 :将干燥好的PPA和PA66加入高速混合机中，并加入有机铜热稳定剂、成核剂和娃酮粉，混合lOmin。步骤304 :将充分混合的原料放入双螺杆挤出机，同时加入无碱玻璃纤维进行增强填充挤出造粒，制得高性能高温尼龙PPA增强材料。双螺杆挤出机的各区温度设定为一区温度290°C，二区温度295°C，三区温度295 0C，四区温度295 °C，五区温度295 °C，六区温度295 °C，七区温度295 °C，八区温度295 °C，机头温度290°C。充分混合的原料在该双螺杆挤出机的停留时间为4min，双螺杆挤出机内压力为l8MPa。实施例I 3制得的高温尼龙PPA增强材料的性能测试结果见表I。表I.实施例I 3的制得的高温尼龙PPA增强材料的性能测试结果
权利要求
1.一种高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于，其组分按重量份数计，主要包括 聚邻苯二甲酰胺 44 54 ; 聚酰胺5 15 ; 填充增强剂30 50 ; 热稳定剂O. I O. 8 ; 成核剂O. 01 O. 5 ; 润滑剂O. 2 O. 8。
2.根据权利要求I所述的高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于该聚邻苯二甲酰胺为半结晶性聚邻苯二甲酰胺。
3.根据权利要求I所述的高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于该聚酰胺为PA66。
4.根据权利要求I所述的高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于该填充增强剂为玻璃纤维。
5.根据权利要求4所述的高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于该填充增强剂为无碱玻璃纤维。
6.根据权利要求I所述的高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于该热稳定剂为有机铜热稳定剂。
7.根据权利要求I所述的高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于该成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐、长碳链线性饱和羧酸钙盐中的一种。
8.根据权利要求I所述的高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于该润滑剂为内润滑剂。
9.根据权利要求8所述的高温尼龙PPA曾强材料，其特征在于该润滑剂为硅酮粉。
10.一种权利要求I所述的高温尼龙PPA曾强材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)按重量份数称取原料； (2)将原料分别进行干燥处理，其中，聚邻苯二甲酰胺干燥处理温度120°C 130°C，干燥处理时间4 5h,聚酰胺干燥处理温度90 100°C,干燥处理时间4 5h ; (3)将干燥好的聚邻苯二甲酰胺和聚酰胺加入高速混合机中，并加入热稳定剂、成核剂和润滑剂，混合5 IOmin ； (4)将充分混合的原料放入双螺杆挤出机，同时加入填充增强剂进行增强填充挤出造粒，制得高性能高温尼龙增强材料。
11.根据权利要求10所述的高温尼龙PPA增强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，该双螺杆挤出机的各区温度设定为双螺杆挤出机的一区温度270 290°C，二区温度280 295°C，三区温度280 295°C，四区温度280 295°C，五区温度280 295°C，六区温度280 295°C，七区温度280 295°C，八区温度280 295°C，机头温度270 290°C。
12.根据权利要求10所述的高温尼龙PPA增强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，该充分混合的原料在该双螺杆挤出机的停留时间为2 4min，双螺杆挤出机内压力为 14 18MPa。
全文摘要
本发明提供一种高温尼龙PPA增强材料，其特征在于，其组分按重量份数计，主要包括聚邻苯二甲酰胺(PPA)44～54；聚酰胺5～15；填充增强剂30～50；热稳定剂0.1～0.8；成核剂0.01～0.5；润滑剂0.2～0.8。本发明一种高温尼龙PPA增强材料，通过在聚邻苯二甲酰胺中引入聚酰胺，改善材料的流动性和加工性能；引入成核剂提高材料的结晶速率，改善脱模性能，提高材料尺寸稳定性，改善产品表面光泽；引入填充增强剂，增强材料的综合机械性能。相较于现有技术，本发明一种高温尼龙PPA材料具有较好的流动性和加工性能，其综合性能比普通PPA材料具有较大提高。本发明还提供了一种上述高温尼龙PPA增强材料的制备方法。
文档编号C08L77/00GK102634189SQ20111003769
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者李佩航 申请人:汉达精密电子(昆山)有限公司