專利名稱：：一種耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及高分子材料領域，尤其涉及一種耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料及其制備方法。
背景技術：
：聚酰胺(PA)俗稱尼龍，是由內(nèi)酰胺開環(huán)聚合或由二元酸與二元胺或氨基脂肪酸縮聚而成的結(jié)晶性聚合物，其分子之間的相互作用力大，熔點較高，使用溫度范圍較寬，一般脂肪族聚酰胺可長期在-40°C-IOO"C使用，耐熱性在105°C-ll(TC，玻璃纖維增強級脂肪族聚酰胺使用溫度在13(TC以上，半芳香族和全芳香族聚酰胺，長期使用溫度更高，耐熱性更好，是一種具有良好綜合性能的工程塑料。由于聚酰胺具有無毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機械強度、耐磨性及較好的耐腐蝕性，廣泛應用于代替銅等金屬在機械、化工、儀表、汽車等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。隨著電子電氣元件向小型化、薄壁化、輕量化、功能化、精密、消音、耐熱和低吸水等高性能方向發(fā)展，對耐熱耐吸水聚酰胺品種的需求量增加。傳統(tǒng)的提高聚酰胺耐熱性、降低其吸水性的方法是在聚酰胺中添加纖維和無機物，如玻璃纖維、碳纖維、其他高性能有機纖維、云母等。新興的方法是制備復合材料，即在聚酰胺中添加少量的納米材料，如納米粘土等，以提高其力學性能和耐熱性能，降低其吸水率；此外，制備聚酰胺合金也是重要的改性手段之一，通過加入一些聚酰胺同系物或其它聚合物，改善復合材料的熱性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料及其制備方法。一種耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，由以下原料組成聚酰胺66樹脂25-50重量份、耐熱樹脂24-38重量份、玻璃纖維25-35重量份、硅酸鋁0.5-1重量份、加工助劑0.5-1重量份、Sb2030-5重量份、阻燃劑0-20重量^f分。所述的聚酰胺66樹脂(PA66)為通用注塑級，可選用神馬、羅地亞、杜邦、巴斯夫、旭化成等公司提供的純聚酰胺66樹脂，作為耐熱助劑和聚酰胺66復合材料的基體和主要成分。所述的耐熱樹脂由脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酰胺和苯胺類化合物混合后熔融造粒而成，采用由脂肪族聚酰胺10-45重量份，半芳香族聚酰胺15-25重量份，全芳香族聚酰胺20-36重量份，苯胺類化合物10-15重量份，在28(TC-36(TC熔融造粒。所述的脂肪族聚酰胺是聚酰胺66(PA66)、聚酰胺6(PA6)、聚酰胺46(PA46)中的一種，作為耐熱樹脂的基體材料。所述的半芳香族聚酰胺是聚酰胺6T(PA6T)、聚酰胺9T(PA9T)、聚酰亞胺(PI)、聚醚酰亞胺(PAI)、聚酰胺酰亞胺(PEI)中的一種，作為耐熱樹脂的通用耐熱成分。所述的全芳香族聚酰胺是聚對苯二曱酰對苯二胺(PPTA)、聚間苯二甲酰間苯二胺(PMIA)、聚酰胺MXD-6(PAMXD-6,三菱化工)、聚酰胺MCX-A(PAMCX-A，三菱化工)中的一種，作為耐熱樹脂的主要耐熱成分。所述的苯胺類化合物是間苯二胺、間苯二曱胺、間苯二曱酰己二胺、對苯二甲酰對苯二胺、對苯二曱酰2-甲基戊二胺中的一種，作為耐熱樹脂的協(xié)同耐熱成分。所述的玻璃纖維為彈性模量不低于100MPa的無堿玻璃纖維，作為聚酰胺66復合材料的增強材料。所述的硅酸鋁，白度>95,純度>99%，細度《0.5pm。所述的加工助劑為抗氧劑、潤滑劑、相容劑中的一種或多種的混合物，其中抗氧劑、潤滑劑和相容劑為高分子材料中常用的抗氧劑、潤滑劑、相容劑，選用常規(guī)的市售產(chǎn)品。所述阻燃劑為含溴化合物，可選用四溴醚、六溴醚、八溴醚、十溴醚、四溴雙酚A、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環(huán)氧樹脂中的一種或多種的混合物。所述的Sb203,作為溴系阻燃劑的協(xié)同阻燃物質(zhì)，提高阻燃效率，其白度》95，純度>99%,細度《0.9pm。一種耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料的制備方法為將25-50重量份的聚酰胺66樹脂、24-38重量份的耐熱樹脂、25-35重量份的玻璃纖維、0.5-1重量^f分的》圭酸鋁、0.5-1重量^f分的加工助劑、0-5重量^f分的Sb2Od。0-20重量份的阻燃劑經(jīng)高速攪拌混合均勻后，熔融造粒得耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料。所述的制備方法中的炫融溫度控制在280°C-360°C。增加高分子之間的作用力，提高聚合物的剛性，如在聚合物分子鏈上導入環(huán)狀(脂環(huán)或芳環(huán))或共軛結(jié)構(gòu)，都可提高聚合物的耐熱性。因此在聚酰胺66樹脂的分子鏈段中引入帶有環(huán)烷基、芳基的耐熱助劑，使主鏈的單鍵減少，削弱分子的熱運動(如轉(zhuǎn)動和振動)，同時增加鍵能，分子鏈的活動能力下降，熱分解作用緩慢，提高聚酰胺66復合材料的耐熱性。聚酰胺具有較大的吸水率，其吸水性是由于非晶部分極性酰胺基(親水基團)的作用，其吸水性大小由它的分子主鏈段的結(jié)構(gòu)決定。一方面，隨著聚酰胺分子主鏈段的次曱基的增加，極性酰胺基的密度變低，吸水性會下降；另一方面，如果在分子主鏈段中引入芳基或側(cè)鏈基團等，由于位阻的因素，吸水性也會下降。本發(fā)明制備的耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，耐熱助劑、玻璃纖維、硅酸鋁、加工助劑、Sb203和阻燃劑在聚酰胺66樹脂基體中分散均勻。經(jīng)檢測，該復合材料的阻燃等級可達到UL94V0級，力學性能得到大幅度提高，耐熱性能優(yōu)越，耐吸水性能顯著提高；制備方法簡單可行，具有工業(yè)化前景。具體實施方式實施例1:取脂肪族聚酰胺PA66樹脂40重量份，半芳香族聚酰胺PA6T樹脂20重量份，全芳香族聚酰胺PPTA樹脂30重量份，苯胺類化合物間苯二胺10重量份，混合均勻，在280°C-36(rC的溫度下熔融擠出造粒，復合而成一種耐熱樹脂。取聚酰胺66樹脂39重量份，耐熱樹脂30重量份，玻璃纖維30重量份，硅酸鋁0.5重量份，由抗氧劑、潤滑劑和相容劑組成的加工助劑0.5重量份，經(jīng)高速攪拌機混合均勻后加入到雙螺桿擠出機中，在280。C-360。C的溫度下熔融擠出造粒，制備耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料。實施例2:取脂肪族聚酰胺PA66樹脂35重量份，半芳香族聚酰胺PA9T樹脂25重量份，全芳香族聚酰胺PMIA樹脂25重量份，苯胺類化合物對苯二曱酰對苯二胺15重量份，混合均勻，在280°C-360。C的溫度下熔融擠出造粒，復合而成一種耐熱樹脂。取聚酰胺66樹脂39重量份，耐熱樹脂30重量份，玻璃纖維30重量份，硅酸鋁0.5重量份，由抗氧劑、潤滑劑和相容劑組成的加工助劑0.5重量份，經(jīng)高速攪拌機混合均勻后加入到雙螺桿擠出機中，在28(TC-360。C的溫度下熔融擠出造粒，制備耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料。實施例3:取脂肪族聚酰胺PA6樹脂30重量份，半芳香族聚酰胺PI樹脂24重量份，全芳香族聚酰胺PAMXD-6樹脂36重量份，苯胺類化合物間苯二曱胺10重量份，混合均勻，在280。C-360。C的溫度下熔融擠出造粒，復合而成一種耐熱樹脂。取聚酰胺66樹脂28重量份，耐熱樹脂25重量份，玻璃纖維28重量份，硅酸鋁0.5重量份，由抗氧劑、潤滑劑和相容劑組成的加工助劑0.5重量份，十溴醚阻燃劑15重量份，Sb2033重量份，經(jīng)高速攪拌機混合均勻后加入到雙螺桿擠出機中，在280。C-360。C的溫度下熔融擠出造粒，制備耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料。實施例4:取脂肪族聚酰胺PA46樹脂45重量份，半芳香族聚酰胺PEI樹脂16重量份，全芳香族聚酰胺PAMCX-A樹脂28重量份，苯胺類化合物對苯二曱酰2-曱基戊二胺11重量份，混合均勻，在280。C-360。C的溫度下熔融擠出造粒，復合而成一種耐熱樹脂。取聚酰胺66樹脂28重量份，耐熱樹脂25重量份，玻璃纖維28重量份，硅酸鋁0.5重量份，由抗氧劑、潤滑劑和相容劑組成的加工助劑0.5重量份，十溴醚阻燃劑15重量份，Sb2033重量份，經(jīng)高速攪拌機混合均勻后加入到雙螺桿擠出機中，在280。C-36(TC的溫度下熔融擠出造粒，制備耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料。對上述實施例的聚酰胺66復合材料進行性能測試，結(jié)果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，由下列原料組成聚酰胺6625-50重量份耐熱樹脂24-38重量份玻璃纖維25-35重量份硅酸鋁0.5-1重量份加工助劑0.5-1重量份Sb2O30-5重量份阻燃劑0-20重量份；所述的耐熱樹脂由脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酰胺和苯胺類化合物混合后熔融造粒而成。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，其特征在于所述的耐熱樹脂的制備方法為采用由脂肪族聚酰胺10_45重量份，半芳香族聚酰胺15-25重量份，全芳香族聚酰胺20-36重量份，苯胺類化合物10-15重量〗分組成的混合物在28(TC-36(TC熔融造粒。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，其特征在于所述的脂肪族聚酰胺是聚酰胺66、聚酰胺6、聚酰胺46中的一種；所述的半芳香族聚酰胺是聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺中的一種；所述的全芳香族聚酰胺是聚對苯二曱酰對苯二胺、聚間苯二曱酰間苯二胺、聚酰胺MXD-6、聚酰胺MCX-A中的一種；所述的苯胺類化合物是間苯二胺、間笨二曱胺、間苯二曱酰己二胺、對苯二曱酰對苯二胺、對苯二曱酰2-曱基戊二胺中的一種。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，其特征在于所述的玻璃纖維為彈性模量不低于100MPa的無堿玻璃纖維。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，其特征在于所述的加工助劑為抗氧劑、潤滑劑、相容劑中的一種或多種的混合物。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，其特征在于所述阻燃劑為四溴醚、六溴醚、八溴醚、十溴醚、四溴雙酚A、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環(huán)氧樹脂中的一種或多種的混合物。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料的制備方法，包括將脂肪族聚酰胺10-45重量份，半芳香族聚酰胺15-25重量份，全芳香族聚酰胺20-36重量份，苯胺類化合物10-15重量份組成的混合物在280°C-360。C熔融造粒，制得耐熱樹脂；將25-50重量份的聚酰胺66樹脂、24-38重量份的耐熱樹脂、25-35重量份的玻璃纖維、0.5-1重量份的硅酸鋁、0.5-1重量份的加工助劑、0-5重量份的Sb2O3和0-20重量份的阻燃劑，攪拌混合均勻，熔融造粒后得耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料的制備方法，其特征在于所述的熔融溫度控制在280。C-360°C。全文摘要本發(fā)明公開了一種耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料，由以下原料組成聚酰胺66樹脂25-50重量份、耐熱樹脂24-38重量份、玻璃纖維25-35重量份、硅酸鋁0.5-1重量份、加工助劑0.5-1重量份、Sb₂O₃0-5重量份、阻燃劑0-20重量份。本發(fā)明還公開了上述耐高溫低吸水聚酰胺66復合材料的制備方法，將上述配比的混合物攪拌混合均勻后熔融造粒。該聚酰胺66復合材料具有良好的阻燃性、力學性能、耐熱性和耐吸水性，制備方法操作簡單，具有工業(yè)化前景。文檔編號C08K3/34GK101302337SQ20081006265公開日2008年11月12日申請日期2008年7月3日優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日發(fā)明者盛仲夷,蔡增坤申請人:杭州臨安宏凱工程塑料有限公司