一种可电镀性含氟聚酰亚胺改性工程塑料合金及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工程塑料合金领域，特别涉及一种可电镀性含氟聚酰亚胺改性工程塑 料合金及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 工程塑料的发展势必是与各种高新技术密切相关，同时也是国家科技与工业水平 的重要标志和物质基础。汽车工程塑料的用量是衡量一个国家汽车生产技术水平的标志之 一。近30多年来，国际上汽车塑料的用量在不断增加。
[0003] 目前新能源汽车的发展主要以节能降耗为宗旨，就必须要求汽车轻量化。而全世 界范围内PA66/PP0合金材料主要生产是Sabic公司，其牌号是Noryl*GTX系列，它是聚酰 胺（PA)和改性聚苯醚（PPO)的合金材料。它结合了PPO材料的尺寸稳定性、耐热性与PA 聚合物的耐化学性和易加工特性。这使得此类本身具有良好耐化学性的材料，又具备了良 好的硬度、抗撞击性和在线喷涂所要求的耐热性。
[0004] 汽车车身、翼子板的塑料化就是汽车轻量化的一个重大突破。目前一般的合金工 程塑料像PC/ABS、PC/PBT、PA/ABS、PA66/PP0合金等不能满足翼子板的生产加工，主要是缺 点是：刚韧性不够，不能进行电镀，耐热低，尺寸不稳定。
[0005] 尼龙是最重要的汽车工业用工程塑料。汽车零部件也是PA工程塑料最大的消费 市场，超过总消费量的三分之一。随着人们对汽车性能要求的不断提高和PA工程塑料自身 的发展，汽车用PA正呈逐年上升的趋势。汽车上可使用PA(包括改性产品）制作的部件有 门把手、外壳、风扇、车轮罩、导流板、车内装饰、储水器材盖、线卡、各种车内电气接插件等。
[0006] 改性PPO主要用于制作具有高强、高韧性和良好的电性能的汽车零部件，吸湿小， 可用做汽车阀罩、燃油箱导电板、变压器和风力发动机叶片等。而PA66/PP0合金加工性良 好，高强、高韧性、吸湿小可用做汽车外饰件的加工。
[0007] 有关PA66/PP0合金的研究，已有许多公开的文献报道：
[0008] 梁文虎等人【PP0/PA66合金体系基体的组成与性能关系的研究，北京化工大学机 电工程学院的学位论文】，其主要特征在于：研究了聚苯醚（PPO)和尼龙66(PA66)两基体组 成比例与合金性能之间的关系。结果表明，在增容剂TCDDM和SEBS-g-MA用量一定的情况 下，两基体组份的质量配比为5:5时，共混体系具有较好的综合力学性能。
[0009] 张伟的中国发明专利CN20091018 2012.X公开了一种搞抗冲击韧性PPE与PA66 的塑料合金及其制备方法，其主要特征在于：本发明公开了一种合成高比浓对数粘度PPTA 的方法，在超声波作用环境中，依次进行以下步骤，a.配制溶液体系，先将助溶剂搅拌溶解 于极性溶剂中，然后再加入对苯二胺继续搅拌溶解，得溶液体系；b低温缩聚，将a步骤中 所得溶液体系继续搅拌，在低温环境中，加入对苯二甲酰氯进行缩聚反应，随后加入酸吸收 剂；c熟化，将b步骤中所得的体系转移到水浴中熟化，同时搅拌，最终得到颗粒均匀的高比 浓对数粘度PPTA树脂；本发明提高PPTA的合成效率和PPTA的比浓对数粘度，并有助于降 低成本。
[0010] 徐东等人的中国发明专利ZL2010101405464公开了一种高强度PP0/PA66合金材 料及其制备方法，其主要特征在于：高强度PP0/PA66合金材料按重量百分比由下述组分组 成：聚苯醚树脂20% -40% ;尼龙66树脂20% -40% ;相容剂5 % -10% ;增韧剂5 % -10% ; 玻璃纤维5% -15% ;玻璃微珠5% -15% ;云母粉5% -15% ;抗氧剂0. 2% -0. 4% ;其它助 剂0. 5 % -1 %。本发明通过采用玻璃纤维复合玻璃微珠，云母粉增强PP0/PA66合金，制得 的材料综合性能优异，不仅强度高，耐热性好，易喷涂，同时还具有极佳的尺寸稳定性，翘曲 率低，适合成型大型结构制件和受热部件。
[0011] 聚酰亚胺开发于六十年代，最常用的一种是由均苯四甲酸二酐与芳香族二胺制 得。聚酰亚胺分子中含有多重芳香杂环结构单元，因此其耐热性极佳，通常其玻璃化温度在 260°C以上。聚酰亚胺树脂是具有极其优异耐热性的一类高分子材料。常规的聚酰亚胺结 构，其热分解温度一般均在500°C以上，同时也具有强韧性。因此，也常常用于热固性树脂， 如环氧树脂、双马来酰亚胺树脂等的耐热增韧改性剂。
[0012] 有关聚酰亚胺材料的研究，已有不少公开的文献报道：
[0013] 中国发明专利CN101921482A公开了一种热固性聚酰亚胺树脂及其制备方法，该 树脂由A组分和B组分组成，其重量比为I:2-6 ;其中A组分为均相透明粘稠状的马来酰亚 胺基聚酰亚胺树脂溶液，含固量10% -25% ;B组分为四马来酰亚胺基双酚A溶液，含固量 30% -40% ;马来酰亚胺基聚酰亚胺树脂液（A组分）的制备方法包括如下两个步骤：（1) 将2, 2-双[4-(2, 4-二氨基苯氧基）苯基]丙烷和强极性非质子有机溶剂放入反应釜中， 室温下，搅拌溶解完全后，加入马来酸酐固体粉末，室温下搅拌至完全溶解，继续搅拌反应 0. 5小时后，加入芳香族二元酸酐，室温下搅拌反应5-8小时，获得均相透明粘稠状的树脂 溶液；(2)加入共沸脱水剂，共沸回流分水搅拌反应6-8小时后，得到均相透明粘稠状的马 来酰亚胺基聚酰亚胺树脂液；四马来酰亚胺基双酚A溶液（B组分）的制备方法包括如下两 个步骤：（1)将2, 2-双[4-(2, 4-二氨基苯氧基）苯基]丙烷和强极性非质子有机溶剂放入 反应釜中，室温下，搅拌溶解完全后，加入马来酸酐固体粉末，室温下搅拌至完全溶解，继续 搅拌反应3小时后，获得均相透明溶液；（2)加入共沸脱水剂，共沸回流分水搅拌反应5小 时后，得到均相透明的四马来酰亚胺基双酚A溶液。
[0014] 本发明得到的热固性聚酰亚胺树脂不仅可应用于耐高温胶粘剂以及玻璃纤维增 强的复合材料的基体树脂，而且也可应用于碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维增强的先进复 合材料的基体树脂。
[0015] 中国发明专利CN101973147A公开了一种耐高温聚酰亚胺玻璃布层压板的制备方 法，主要包括如下步骤：（1)室温下，将摩尔比为1:2的1，4-双（2, 4-二氨基苯氧基）苯和 马来酸酐加入强极性非质子有机溶剂中，室温下搅拌反应1小时后，加入芳香族二胺单体， 搅拌溶解完全后，加入芳香族二元酸酐，室温下搅拌反应3小时，加入引发剂，搅拌溶解，得 到均相透明的粘稠状树脂溶液，即A组分；(2)将摩尔比为1:4的1，4-双（2, 4-二氨基苯 氧基）苯和马来酸酐加入强极性非质子有机溶剂中，室温下搅拌反应2小时后，得到均相透 明的树脂溶液，即B组分；（3)使用时，室温下将A、B组分混合均匀，得聚酰亚胺前驱体树脂 溶液，用玻璃布浸渍树脂溶液，预烘半固化得半固化片，层叠后进入高温压机热固化，得到 耐高温聚酰亚胺玻璃布层压板。
[0016] 虞鑫海，许梅芳，樊良子【马来酰亚胺侧基聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究，绝缘 材料，2011，（4) ;1_3】公开了一种马来酰亚胺侧基聚酰亚胺的制备及其性能研究，主要特 征在于：利用2, 2-双[4-(2, 4-二氨基苯氧基）苯基]丙烷（BDAPPP)单体、马来酸酐（M)、 4, 4' -二氨基二苯醚（440DA)及3, 3'，4, 4' -四羧酸联苯二酐（BPDA)合成制得马来酰胺 酸侧基的聚酰胺酸树脂（MPAA)溶液，经涂膜，热亚胺化，得到坚韧透明的马来酰亚胺侧基 聚酰亚胺薄膜（MPI)，并对其性能进行研究。
[0017] 虞鑫海的中国发明专利CN101560298A(2009-10-21)公开了一种热塑性含氟全芳 型聚酰亚胺粉末及其制备方法，其主要特征在于：在催化剂的作用下，将含氟芳香族二元伯 胺与芳香族二元酸酐在酚类溶剂中，反应5小时-10小时，趁热倒入高速搅拌状态下的沉析 剂中，析出固体粉末，过滤、洗涤、浸泡、过滤、干燥，获得热塑性含氟全芳型聚酰亚胺粉末。 本发明的热塑性含氟全芳型聚酰亚胺粉末可溶性好，是环氧树脂、不饱和聚酰亚胺树脂、不 饱和聚酯树脂等热固性树脂的高性能耐热增韧改性剂，具有良好的应用前景，且操作简单、 成本低、环境友好、适用于工业生产。
【发明内容】
[0018] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可电镀性含氟聚酰亚胺改性工程塑料合 金及其制备方法，该方法操作工艺简单，生产成本低，产品具有良好的电学性能、力学性能 和耐高温性能等，综合性能优异，可应用于新能源汽车翼子板、门把手、保险杆等部件，具有 广阔的应用前景。
[0019] 本发明的一种可电镀性含氟聚酰亚胺改性工程塑料合金，由质量比 100:30-100:5-15:10-50:10-30:1-5 的PA66 树脂、PPO树脂、FMPI树脂、导电填料、相容剂 和助剂组成；其中，FMPI树脂是由摩尔比1:2:7-12:5-10的2, 2-双[4-(2,4-二氨基苯氧