一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用与流程

文档序号:37264441发布日期:2024-03-12 20:46阅读:15来源:国知局
一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用与流程

本发明属于聚合物材料,具体涉及一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用。


背景技术:

1、聚酰胺(polyamide,pa),俗称尼龙(nylon),是一种重要的热塑性工程塑料,因具有强度高、自润滑性好、耐磨、耐油和易于成型加工等诸多优良特性,而被广泛应用于汽车、机械零部件、电子电器、家电、新能源等领域。由于聚酰胺的诸多应用场景都具有防火安全要求,因此要求聚酰胺材料也具有优良的阻燃性。

2、有机膦阻燃聚酰胺是近年来发展较快的新材料,与传统卤系阻燃聚酰胺相比,有机膦阻燃聚酰胺具有明显的环保优势,而且具有易着色、易加工、优异的综合力学性能、漏电起痕指数(cti)高等特点,被广泛应用于高压连接器等部件中。新能源汽车的高压连接器通常使用ral2003、ral2004、ral2009、ral2010、ral2011等颜色作为警界色,由于高压连接器长期处于高温工作环境,使其中的阻燃聚酰胺也经常暴露在高温下,长期使用后发生颜色变化,导致丧失警界色的作用,有机膦阻燃体聚酰胺的酸性相比于其他常用的阻燃聚酰胺更强,更易促进尼龙、某些色粉的降解,所以有机膦阻燃聚酰胺在长期热氧老化过程中更易发生变色。

3、cn102952391a公开了一种阻燃性聚酰胺组合物,包含:15-90重量%的芳族聚酰胺;5-30重量%的无卤阻燃剂:具体为次磷酸盐、双次膦酸盐、次磷酸盐聚合物、双次膦酸盐聚合物中的一种或多种的混合物;0.1-10重量%的云母片;15-40重量%的增强剂;添加剂,包括抗冲改性剂、紫外光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、流动改进剂、加工助剂、润滑剂、着色剂。该阻燃性聚酰胺组合物制成的模塑制品可用于电气连接器、连接器外壳、断续器外壳和继电器外壳,具有优良的阻燃性,但其中的紫外光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂等并未有效解决材料的稳定性问题,长期暴露高温中仍会有明显的变色现象。

4、cn110446756a公开了一种热塑性模塑组合物,包含如下组分:0-96.9重量%的热塑性聚酰胺,1-20重量%的无机次膦酸盐,1-15重量%的有机次膦酸盐,1-15重量%的氰尿酸三聚氰胺,0.1至10重量%的聚乙烯吡咯烷酮,0-50重量%的其他添加剂;该组合物中,无机次膦酸盐、有机次膦酸盐和氰尿酸三聚氰胺的组合提升了阻燃性和灼热丝测试性能,聚乙烯吡咯烷酮有助于抑制受热时变黄的趋势,改善耐热老化性,但其在150℃烘烤24h的色差>15,仍无法满足高温环境下阻燃聚酰胺的颜色稳定性要求。

5、ep1950238a公开了一种具有改善颜色稳定性的阻燃聚酰胺组合物,包括如下组分:1)半芳香族聚酰胺组合物;2)阻燃剂:次膦酸盐及其聚合物、二次膦酸盐及其聚合物中的至少一种;3)受阻酚类稳定剂;4)亚磷酸酯稳定剂;该组合物中不含受阻胺类稳定剂,或受阻胺类稳定剂在所有稳定剂中的含量≤15%。尽管该组合物中,稳定剂的组合使用使颜色稳定性有所提升,但在模拟高压连接器工作环境的高温条件下的颜色变化还是很明显。

6、因此,开发一种兼具优良的阻燃性和耐高温颜色稳定性的聚酰胺材料,是本领域亟待解决的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用,通过各组分的设计和相互复配,使所述聚酰胺组合物具有优异的阻燃性和耐高温性,高温烘烤后的色差小,颜色稳定性佳,能够充分满足高压连接器、电子电器和新能源行业的性能要求。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供一种聚酰胺组合物,所述聚酰胺组合物以质量份计包括如下组分:

4、

5、所述含酸性基团的乙烯基共聚物的聚合单体包括乙烯和含酸性基团不饱和单体的组合,所述聚合单体中含酸性基团不饱和单体的质量百分含量为1%-10%。

6、本发明提供的聚酰胺组合物中,所述有机次膦酸盐阻燃剂与协效阻燃剂复配,构建阻燃性优异的无卤阻燃体系;同时,所述含酸性基团的乙烯基共聚物一方面能够基于其中的酸性基团对无卤阻燃体系具有包覆作用,有效抑制阻燃剂的高温分解,改善烘烤色差;另一方面,所述含酸性基团的乙烯基共聚物对聚酰胺组合物具有增韧效果。本发明通过无卤阻燃体系、含酸性基团的乙烯基共聚物和着色体系的设计及复配,赋予聚酰胺组合物优异的阻燃性和耐高温性,高温烘烤后的色差小,颜色稳定性佳,能够充分满足高压连接器、电子电器和新能源行业的性能要求,尤其适用于高压连接器等高压部件,在长期高温工作环境中提供持久的警界色作用。

7、本发明提供的聚酰胺组合物中,所述聚酰胺树脂的质量份为20-60份,例如可以为25份、30份、35份、40份、45份、50份或55份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

8、所述有机次膦酸盐阻燃剂的质量份为13-30份,例如可以为14份、15份、18份、20份、22份、25份、27份或29份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

9、所述协效阻燃剂的质量份为4-10份,例如可以为5份、6份、7份、8份或9份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

10、所述含酸性基团的乙烯基共聚物的质量份为0.2-5份,例如可以为0.3份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份或4.8份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

11、所述着色剂的质量份为0.3-7份,例如可以为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份或6.5份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

12、本发明中,通过特定用量的各组分的设计和相互复配,使所述聚酰胺组合物兼具优异的阻燃性和耐高温颜色稳定性。如果含酸性基团的乙烯基共聚物的质量份过低,则其难以对无卤阻燃体系进行包覆,导致聚酰胺组合物烘烤后的颜色变化明显,耐热稳定性差;如果含酸性基团的乙烯基共聚物的质量份过高,体系中酸性基团的含量过高,会导致其反应性较强,导致耐高温性能恶化,带来明显的烘烤色差。

13、所述含酸性基团的乙烯基共聚物的聚合单体中,所述含酸性基团不饱和单体的质量百分含量为1%-10%,例如可以为2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

14、本发明所述含酸性基团的乙烯基共聚物的聚合单体中,含酸性基团不饱和单体的质量百分含量为1%-10%,从而提供适量的酸性基团,对聚酰胺组合物中的阻燃剂进行有效包覆,从而降低烘烤色差,改善耐高温颜色稳定性;如果含酸性基团不饱和单体的含量>10%,则会使乙烯基共聚物中酸性基团的含量过高,反应性较强,使聚酰胺组合物的稳定性降低,烘烤色差大;如果含酸性基团不饱和单体的含量<1%,则无法对有机次膦酸盐阻燃剂形成有效包覆,导致聚酰胺组合物在长期热氧老化过程中发生变色。

15、以下作为本发明的优选技术方案,但不作为对本发明提供的技术方案的限制,通过以下优选的技术方案,可以更好的达到和实现本发明的目的和有益效果。

16、本发明中,所述聚酰胺树脂包括二元羧酸与二元胺的缩合产物、ω-氨基酸的缩合产物、环内酰胺的开环聚合产物中的任意一种或至少两种的组合。

17、其中,所述二元羧酸示例性地包括但不限于:己二酸、癸二酸、十二烷二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的任意一种或至少两种的组合。

18、所述二元胺示例性地包括但不限于:己二胺、癸二胺、十二烷二胺、丁二胺、对苯二胺、间苯二胺中的任意一种或至少两种的组合。

19、所述环内酰胺示例性地包括但不限于:己内酰胺、辛内酰胺、十一内酰胺、十二内酰胺中的任意一种或至少两种的组合。

20、所述ω-氨基酸示例性地包括但不限于:前述环内酰胺开环形成的ω-氨基酸、氨基苯甲酸中的任意一种或至少两种的组合。

21、优选地,所述聚酰胺树脂包括聚酰胺66(聚己二酰己二胺,pa66)、聚酰胺610(pa610)、聚酰胺612(pa612)、聚酰胺1010(pa1010)、聚酰胺1012(pa1012)、聚酰胺1212(pa1212)、聚酰胺6(聚己内酰胺,pa6)、聚酰胺11(pa11)、聚酰胺12(pa12)中的任意一种或至少两种的组合。

22、优选地,所述聚酰胺树脂的0.01g/ml浓度的浓硫酸溶液在25℃下的相对粘度为2.0-3.4,例如可以为2.1、2.3、2.5、2.7、2.9、3、3.1或3.3,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

23、示例性地,所述相对粘度的测试方法如下:称取0.5g聚酰胺树脂,转移到50ml容量瓶中,加入约40ml浓硫酸(h2so4的质量百分含量为96%),超声波振荡直至聚酰胺树脂完全溶解,将溶液冷却至25℃,用浓硫酸稀释至刻度,并混合均匀,测试25℃时0.01g/ml的聚酰胺树脂溶液经过乌氏粘度计的流经时间,记为t1,用同一粘度计测试溶剂浓硫酸的流经时间,记为t2,t1/t2即为聚酰胺树脂的相对粘度。

24、优选地,所述聚酰胺树脂以质量份计还包括15-40份玻璃纤维,例如玻璃纤维可以为18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份或38份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

25、优选地,所述玻璃纤维包括无碱玻璃纤维(e玻璃纤维)、高碱玻璃纤维(a玻璃纤维)、特种玻璃纤维(s玻璃纤维)、d玻璃纤维、中碱玻璃纤维(c玻璃纤维)、石英玻璃纤维中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选无碱玻璃纤维(e玻璃纤维)。

26、优选地,所述玻璃纤维的直径为1-30μm,例如可以为2μm、5μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm或28μm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选5-15μm。

27、优选地,所述玻璃纤维的长度为100-800μm,例如可以为200μm、300μm、400μm、500μm、600μm或700μm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选200-600μm。

28、作为本发明的优选技术方案,所述玻璃纤维以连续长纤维的形式进入熔融共混装置(例如螺杆挤出机,优选双螺杆挤出机),经该装置的剪切而形成平均长度为100-800μm、进一步优选200-600μm的短切玻璃纤维而存在于所述聚酰胺组合物中。

29、优选地,所述有机次膦酸盐阻燃剂具有如式i所示结构:

30、

31、式i中,r1、r2各自独立选自c1-c6直链或支链烷基、c3-c6环烷基中的任意一种;其中,所述c1-c6直链或支链烷基可以为c1、c2、c3、c4、c5、c6的直链或支链烷基,示例性地包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、新己基等;所述c3-c6环烷基可以为c3、c4、c5、c6的环烷基,例如环丙基、环丁基、环戊基或环己基。

32、式i中,mn+表示+n价金属离子,n为2或3。

33、优选地,所述r1、r2各自独立选自c1-c4直链或支链烷基、环己基中的任意一种。

34、优选地,所述mn+选自al3+或zn2+。

35、优选地,所述有机次膦酸盐阻燃剂包括二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、二丙基次膦酸铝、甲基乙基次膦酸铝、甲基丁基次膦酸铝、甲基环己基次膦酸铝中的任意一种或至少两种的组合。

36、优选地,所述有机次膦酸盐阻燃剂包括二乙基次膦酸铝。

37、优选地,所述协效阻燃剂包括聚磷酸三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸镁、三聚氰胺聚磷酸锌、硼酸锌中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选聚磷酸三聚氰胺和/或硼酸锌。

38、优选地,所述含酸性基团的乙烯基共聚物中的酸性基团包括羧基、酸酐基、磺酸基中的任意一种或至少两种的组合,优选羧基。

39、优选地,所述含酸性基团不饱和单体包括甲基丙烯酸和/或丙烯酸。

40、优选地,所述含酸性基团的乙烯基共聚物的聚合单体还包括(甲基)丙烯酸酯。

41、需要说明的是,所述(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。

42、优选地,所述(甲基)丙烯酸酯包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合,即包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合。

43、需要说明的是,所述(甲基)丙烯酸丙酯包括其所有可行的异构体,即包括丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯中的任意一种或至少两种的组合。所述(甲基)丙烯酸丁酯同样包括其所有可行的异构体,即包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯中的任意一种或至少两种的组合。

44、更优选地,所述(甲基)丙烯酸酯包括(甲基)丙烯酸丁酯,进一步优选(甲基)丙烯酸正丁酯。

45、作为本发明的优选技术方案,所述含酸性基团的乙烯基共聚物可以为乙烯-(甲基)丙烯酸二元共聚物,也可以为乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯三元共聚物。

46、优选地,所述含酸性基团的乙烯基共聚物包括乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物,进一步优选乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚物。

47、优选地,所述含酸性基团的乙烯基共聚物的聚合单体中乙烯的质量百分含量为50%-80%,例如可以为52%、55%、58%、60%、62%、65%、68%、70%、72%、75%或78%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

48、优选地,所述含酸性基团的乙烯基共聚物的聚合单体中(甲基)丙烯酸酯的质量百分含量为10%-49%,例如可以为15%、20%、25%、30%、35%、40%或45%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

49、作为本发明的优选技术方案,所述含酸性基团的乙烯基共聚物为乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯三元共聚物,其聚合单体中,乙烯的质量百分含量为50%-80%,由此使其具有较高的柔韧性,对聚酰胺组合物起到优良的增韧作用。(甲基)丙烯酸的质量百分含量为1%-10%,为乙烯基共聚物提供适量的羧基,对聚酰胺组合物中的阻燃剂进行有效包覆,从而降低烘烤色差,改善耐高温颜色稳定性;如果(甲基)丙烯酸的含量>10%,则会使乙烯基共聚物中酸性基团的含量过高,反应性较强,使聚酰胺组合物的稳定性降低,烘烤色差大。适量的(甲基)丙烯酸酯能够对乙烯基共聚物的强度和韧性进行调控,从而改善聚酰胺组合物的力学性能。

50、优选地,所述含酸性基团的乙烯基共聚物的数均分子量为5000-50000,例如可以为8000、10000、15000、20000、25000、30000、35000、40000或45000,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

51、示例性地,本发明中的数均分子量通过凝胶色谱法(gpc)测试得到,采用凝胶色谱仪、以本领域公知的测试方法即可测试得到。

52、本发明对于含酸性基团的乙烯基共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯三元共聚物的来源和制备方法不进行特殊限定,可以为市售产品,也可通过本领域已知的聚合方法制备得到;本领域任意聚合方法制备得到的所述含酸性基团的乙烯基共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯三元共聚物均适用于本发明。

53、示例性地,所述含酸性基团的乙烯基共聚物为乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚物,采用如下方法制备得到,所述方法包括:将引发剂、水、叔丁醇、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯在反应装置中混合均匀,脱气后向反应装置中通入乙烯,进行聚合反应,得到所述乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚物。

54、优选地,所述引发剂包括偶氮类引发剂,进一步优选偶氮二异丁腈。

55、优选地,所述反应装置包括高压釜。

56、优选地,所述聚合反应的温度为60-100℃,例如可以为65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

57、优选地,所述聚合反应的时间为2-10h,例如可以为2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h或9.5h,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

58、优选地,所述聚合反应的压力为20-30mpa,例如可以为21mpa、22mpa、23mpa、24mpa、25mpa、26mpa、27mpa、28mpa或29mpa,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值;所述压力可通过持续通入乙烯来维持。

59、优选地,所述聚合反应得到固含量为15-25%的乳液,所述乳液的固含量可以为16%、18%、20%、22%或24%等。对所述乳液进行纯化和干燥,得到无规共聚的乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚物。

60、优选地,所述着色剂包括白色颜料、硫化铈颜料和橙色有机染料的组合。

61、作为本发明的优选技术方案,采用白色颜料、硫化铈颜料和橙色有机染料相互配伍,协同构建了复合着色体系,不仅具有优异的着色能力,可配成颜色ral2010,是理想的警界色,而且具有优异的颜色稳定性。

62、优选地,所述着色剂以质量份计包括如下组分:

63、白色颜料                                 0.1-5份

64、硫化铈颜料                               0.1-1份

65、橙色有机染料                             0.1-1份;

66、具体地,所述白色颜料的质量份为0.1-5份,例如可以为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

67、所述硫化铈颜料的质量份为0.1-1份,例如可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或0.9份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

68、所述橙色有机染料的质量份为0.1-1份,例如可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或0.9份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

69、优选地,所述白色颜料包括硫化锌、锌钡白、钛白粉中的任意一种或至少两种的组合。

70、优选地,所述硫化铈颜料包括颜料橙75、颜料橙78、颜料红265中的任意一种或至少两种的组合。

71、优选地,所述橙色有机染料包括溶剂橙116。

72、作为本发明的优选技术方案,所述溶剂橙116、白色颜料和硫化铈颜料合理配伍,协同构建具有优异着色能力的复合着色体系,能够配成理想的警界色ral2010。而且,本发明研究发现,在聚酰胺组合物中,所述白色颜料在高温烘烤后的色值b值升高,而所述溶剂橙116高温烘烤后的色值b值下降,溶剂橙116、白色颜料和硫化铈颜料相互协同,能够减小聚酰胺组合物的高温烘烤色差,提升耐高温颜色稳定性。

73、需要说明的是,本发明提供的聚酰胺组合物还可以包括任何本领域有动机添加的其它助剂。

74、优选地,所述聚酰胺组合物还包括抗氧剂和/或润滑剂。

75、优选地,所述聚酰胺组合物以质量份计还包括0.01-1份抗氧剂,所述抗氧剂的质量份可以为0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份或0.7份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

76、优选地,所述抗氧剂包括受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、卤化亚铜复合抗氧剂、二苯甲酮类抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合。

77、优选地,所述聚酰胺组合物以质量份计还包括0.01-1份润滑剂,所述润滑剂的质量份可以为0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或0.9份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

78、优选地,所述润滑剂包括烃类润滑剂、酯类润滑剂、醇类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂、金属皂类润滑剂中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选酯类润滑剂。

79、优选地,所述酯类润滑剂包括脂肪酸酯、多元醇酯、聚乙二醇酯中的任意一种或至少两种的组合。

80、优选地,所述聚酰胺组合物以质量份计包括如下组分:

81、

82、

83、优选地,所述聚酰胺组合物的颜色编号为ral2010。

84、本发明提供的聚酰胺组合物中,以聚酰胺树脂作为主体树脂,优选地,所述聚酰胺组合物中聚酰胺树脂的质量百分含量为35-60%,例如可以为38%、40%、42%、45%、48%、50%、52%、55%或58%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

85、所述玻璃纤维具有增强作用,优选地,所述聚酰胺组合物中玻璃纤维的质量百分含量为15-40%,例如可以为18%、20%、22%、25%、28%、30%、32%、35%或38%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

86、优选地,所述聚酰胺组合物中含酸性基团的乙烯基共聚物(乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物)的质量百分含量为0.2-5%,例如可以为0.3%、0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%、3%、3.5%、4%或4.5%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

87、第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的聚酰胺组合物的制备方法,所述制备方法包括:

88、将聚酰胺树脂、有机次膦酸盐阻燃剂、协效阻燃剂、含酸性基团的乙烯基共聚物和着色剂混合,得到预混料;

89、将所述预混料熔融共混后挤出,得到所述聚酰胺组合物。

90、优选地,所述混合的物料还包括抗氧剂和/或润滑剂。

91、优选地,所述混合在高混机中进行。

92、优选地,所述混合的时间为1-20min,例如可以为2min、5min、8min、10min、12min、15min或18min,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选3-10min。

93、优选地,所述混合的温度为15-40℃,例如可以为18℃、20℃、22℃、25℃、28℃、30℃、32℃、35℃或38℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选常温。

94、优选地,所述熔融共混的物料还包括玻璃纤维。

95、优选地,所述熔融共混在螺杆挤出机中进行,所述螺杆挤出机优选为双螺杆挤出机。

96、优选地,所述螺杆挤出机的各段螺筒温度各自独立地为150-280℃,例如可以为160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃或270℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选160-250℃。

97、优选地,所述螺杆挤出机的机头温度为220-280℃,例如可以为225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃或270℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选230-260℃。

98、优选地,所述螺杆挤出机的螺杆转速为200-1000rpm,例如可以为300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、700rpm、800rpm或900rpm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选300-800pm。

99、优选地,所述螺杆挤出机的螺杆长径比为(32-52):1,例如可以为36:1、40:1、44:1或48:1等,进一步优选(36-48):1。

100、优选地,所述挤出后还包括拉条、冷却和切粒的步骤。

101、在一个优选技术方案中,所述聚酰胺组合物的制备方法包括:

102、将聚酰胺树脂、有机次膦酸盐阻燃剂、协效阻燃剂、含酸性基团的乙烯基共聚物、白色颜料、硫化铈颜料、橙色有机染料、可选地抗氧剂和可选地润滑剂混合3-10min,得到预混料;所述预混料加入双螺杆挤出机的主喂料斗,将玻璃纤维从第六节螺筒侧喂料斗加入,充分塑化、熔融共混后挤出,经拉条、冷却、切粒,得到所述聚酰胺组合物;其中,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300-800rpm,螺杆长径比为(36-48):1,各段螺筒温度各自独立地为160℃-250℃,机头温度为230℃-260℃。

103、第三方面,本发明提供一种如第一方面所述的聚酰胺组合物在电子电器、高压连接器、储能装置或汽车部件中的应用。

104、优选地,所述聚酰胺组合物应用于高压连接器的壳体。

105、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

106、(1)本发明提供的聚酰胺组合物中,以有机次膦酸盐阻燃剂与协效阻燃剂复配构建无卤阻燃体系,通过无卤阻燃体系、含酸性基团的乙烯基共聚物、着色体系的设计和相互复配,使所述聚酰胺组合物具有优异的阻燃性和耐高温性,高温烘烤后的色差小,颜色稳定性佳,能够充分满足高压连接器、电子电器和新能源行业的性能要求。

107、(2)本发明基于各组分的设计、合理配伍和优化,使所述聚酰胺组合物实现0.8mmv-0级的阻燃效果,呈现ral2010信号橙色,140℃烘烤168h后的色差δe<11,拉伸强度≥106mpa,兼具优异的阻燃性、耐高温颜色稳定性和力学性能,适用于高压连接器等高压部件,在长期高温工作环境中提供持久的警界色作用。

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