一种聚酰胺材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于聚酰胺复合材料领域，具体涉及一种聚酰胺材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚酰胺(pa)，又称尼龙，由二元酸与二元胺或由氨基酸经缩聚而得，是分子链上含有重复酰胺基团的树脂总称，是四大工程材料之一。根据化学结构，聚酰胺可以分为三类：脂肪族聚酰胺、脂肪-芳香族聚酰胺以及芳香族聚酰胺。聚酰胺具有良好的机械性能、耐热、耐磨损、耐化学性、阻燃性以及自润滑性，并且易于加工、摩擦系数较低，被广泛应用于电气电子零件、汽车、家具、建材以及薄膜等领域。常见的聚酰胺材料中玻纤增强聚酰胺材料因其具备优异的力学性能，常用于工程部件，与其他部件进行配合使用。但其在使用过程中，常发出声音，如汽车内饰部件与织品材料发生摩擦产生噪音。如果通过降低玻纤等填料的含量甚至直接不添加填料，降低其产品的相关性能以改善产品噪音，该类产品的力学性能又无法满足实际需求，如韧性明显降低。

2、因此，目前仍需要致力开发一种既能保持较高的力学性能的同时，还能明显改善材料的噪音问题的材料。

技术实现思路

1、针对上述聚酰胺材料常出现噪音的问题，本发明通过改善聚酰胺材料表面摩擦力来达到改善噪音，同时还能实现保持聚酰胺材料的高性能的目的，将提供一种聚酰胺材料及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，具体包括以下技术方案：

3、一种聚酰胺材料，包括如下重量份的组分：聚酰胺树脂49-97份，填料0-50份，超高分子量聚乙烯1-5份，线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐(lldpe-g-mah)1-5份，助剂1-3份；

4、所述线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为1-1.5％。

5、本发明通过在聚酰胺材料中添加超高分子量聚乙烯和lldpe-g-mah，利用lldpe-g-mah的双极性，使超高分子量聚乙烯在聚酰胺中的充分分散，从而达到降低材料表面摩擦，同时又由于超高分子量聚乙烯的分子量大，缠结严重，lldpe-g-mah能够使uhmwpe分子量解缠，从而使uhmwpe分子量得到更充分的展开，提升了材料的韧性，实现在降低材料的表面摩擦的同时不降低材料的强度。在所述聚酰胺材料中，聚酰胺树脂的质量含量不低于35％。

6、所述聚酰胺树脂的种类可以选择本领域内常规的种类即可实现本发明的目的，如所述聚酰胺树脂包括但不限于pa6、pa66、pa10、pa11、pa46、pa6t、pa9t、ppa、pa610、pa612、pa1010、pa12、pa1212中的至少一种；所述聚酰胺树脂的特性粘度没有特殊的要求，如可以选择按照iso 307 2019标准选取96％浓硫酸作为溶剂测试，可选的，聚酰胺树脂的特性粘度≥2.0。

7、作为本发明优选的实施方式，所述线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为1.2-1.3％，线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率可以通过本领域内常规接枝率的测试方法测得，如可以通过酸碱滴定(化学滴定法)测试得到。

8、作为本发明优选的实施方式，所述线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的制备方法包括如下步骤：将线性低密度聚乙烯、马来酸酐和过氧化物混合，经挤出，得到所述线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐。

9、作为本发明优选的实施方式，所述挤出的温度为170-190℃。

10、作为本发明优选的实施方式，所述挤出的转速为20-50rpm。

11、作为本发明优选的实施方式，所述线性低密度聚乙烯的重量份为94-97.6份；所述马来酸酐的重量份为2-5份；所述过氧化物的重量份为0.4-1份。

12、所述线性低密度聚乙烯的熔体流动速率没有特殊的要求，如可以根据astmd1238-10、在2.16kg的载荷和190℃的温度下测量时，所述线性低密度聚乙烯的熔体流动速率为0.1g/10min-60.0g/10min。

13、作为本发明进一步优选的实施方式，所述过氧化物包括过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯中的一种。

14、作为本发明优选的实施方式，所述超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的质量比为0.2-5。

15、作为本发明进一步优选的实施方式，所述超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的质量比为0.5-2.5。

16、作为本发明优选的实施方式，所述超高分子量聚乙烯为数均分子量为100万-200万。

17、超高分子量聚乙烯的分子量选择100-200万较合适，该分子量可以使用数均分子量表示，超高分子量聚乙烯的数均分子量可以使用本领域常规测试数均分子量的测试方法测得，如采用凝胶渗透色谱法进行测试。

18、作为本发明优选的实施方式，所述填料的重量份可以为1-10份，或11-19份，或20-50份，或30-40份，也可以是上述范围中的具体点值，限于篇幅在此不赘述。

19、作为本发明优选的实施方式，所述填料包括玻璃纤维、滑石粉、硅灰石、玻璃微珠、高岭土、碳酸钙中的至少一种。

20、作为本发明优选的实施方式，所述助剂包括润滑剂、抗氧剂、着色剂、阻燃剂、防老剂中的至少一种。

21、作为本发明进一步优选的实施方式，所述抗氧剂包括二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯(抗氧剂pep-36)中的至少一种。

22、作为本发明进一步优选的实施方式，所述润滑剂包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酸酰胺(润滑剂taf)、聚乙烯蜡中的至少一种。

23、一种聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：将聚酰胺树脂、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐和助剂混合均匀，再加入任选的填料，经过熔融共混、挤出造粒，得到所述聚酰胺材料。

24、本发明还包括一种所述的聚酰胺材料在电气电子零件、汽车部件、家具、建材中的应用。

25、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明通过在聚酰胺材料中添加超高分子量聚乙烯和lldpe-g-mah，利用lldpe-g-mah分子链一端极性和一端非极性使超高分子量聚乙烯在聚酰胺中的充分分散，从而达到降低材料表面摩擦，同时又由于超高分子量聚乙烯的分子量大，缠结严重，lldpe-g-mah能够使uhmwpe分子量解缠，从而使uhmwpe分子量得到更充分的展开，提升了材料的韧性，实现在降低材料的表面摩擦的同时不降低材料的强度。

技术特征：

1.一种聚酰胺材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚酰胺树脂49-97份，填料0-50份，超高分子量聚乙烯1-5份，线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐1-5份，助剂1-3份；

2.如权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为1.2-1.3％。

3.如权利要求2所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的质量比为0.5-2.5。

4.如权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯为数均分子量为100万-200万。

5.如权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述填料包括玻璃纤维、滑石粉、硅灰石、玻璃微珠、高岭土、碳酸钙中的至少一种。

6.如权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述助剂包括0.5-1.5重量份润滑剂和0.5-1.5重量份抗氧剂。

7.如权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐的制备方法包括如下步骤：将线性低密度聚乙烯、马来酸酐和过氧化物混合，经挤出，得到所述线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐。

8.如权利要求7所述的聚酰胺材料，其特征在于，包括如下中的至少一项：

9.一种权利要求1～8任意一项所述的聚酰胺材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.一种权利要求1～8任意一项所述的聚酰胺材料在电气电子零件、汽车部件、家具、建材中的应用。

技术总结
本发明属于聚酰胺复合材料领域，具体公开一种聚酰胺材料及其制备方法和应用。本发明的聚酰胺材料包括如下重量份的组分：聚酰胺树脂49‑97份，填料0‑50份，超高分子量聚乙烯1‑5份，线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐1‑5份，助剂1‑3份。本发明通过在聚酰胺材料中添加超高分子量聚乙烯和LLDPE‑g‑MAH，实现在降低材料的表面摩擦的同时不降低材料的强度，使得该聚酰胺材料具有低噪音高力学性能的特点。

技术研发人员：王飞,陈平绪,叶南飚,张永,张超,叶士兵,刘纪庆,肖军华,安朋,许建稳,付大炯,邱志强,吴鹏
受保护的技术使用者：金发科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17