本發(fā)明涉及高分子化合物的組合物,更具體地,涉及一種聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、許多國(guó)家和地區(qū)都提出自己的減排目標(biāo),塑料產(chǎn)品行業(yè)目前正在探索的可再生材料分為3種:后消費(fèi)者材料(pcr-post?consumer?resin)、后工業(yè)材料(pir-postindustrial?resin)和生物基材料(bio-based?material);其中,pcr為經(jīng)消費(fèi)后回收的產(chǎn)品經(jīng)預(yù)處理(拆解、分揀、清洗)、粉碎、熔融、再造粒的材料;pir為工廠注塑產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生的水口、副牌、殘次品等材料直接回收再造粒。特別是在led行業(yè)中的超高模穴數(shù)注塑成型工藝會(huì)產(chǎn)生較多的工業(yè)后再循環(huán)材料;現(xiàn)有技術(shù)中一般將工業(yè)后再循環(huán)材料與新料混合搭配使用,然而在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),用于led的聚酰胺復(fù)合材料加入工業(yè)后再循環(huán)材料,會(huì)導(dǎo)致led支架的強(qiáng)度和反射率較差,難以滿足應(yīng)用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有包含工業(yè)后再循環(huán)材料的聚酰胺復(fù)合材料的強(qiáng)度和反射率較差的缺陷和不足,提供一種聚酰胺復(fù)合材料。
2、本發(fā)明的另一目的是提供一種聚酰胺復(fù)合材料的制備方法。
3、本發(fā)明的又一目的是提供一種聚酰胺復(fù)合材料在led反射支架中的應(yīng)用。
4、本發(fā)明上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
5、本發(fā)明保護(hù)一種聚酰胺復(fù)合材料,包括聚酰胺組合物a和聚酰胺組合物b,所述聚酰胺組合物a按重量份數(shù)計(jì),包括以下組分:
6、聚酰胺樹(shù)脂35~85份、填料7~32份、白色顏料7~32份、改性助劑0.2~2份,磷酸鹽類及其衍生物0.2~2份;所述改性助劑為尼龍擴(kuò)鏈劑;所述聚酰胺樹(shù)脂的熔點(diǎn)為270~330℃,在370℃熱失重低于15%;
7、所述聚酰胺組合物b為工業(yè)后再循環(huán)的聚酰胺組合物a;
8、所述聚酰胺復(fù)合材料中聚酰胺組合物b的質(zhì)量占比≤85%。
9、本發(fā)明中提供一種聚酰胺復(fù)合材料,含有工業(yè)后再循環(huán)材料和聚酰胺組合物a,并調(diào)整聚酰胺組合物b添加比例,調(diào)整聚酰胺樹(shù)脂熱穩(wěn)定性,并結(jié)合尼龍擴(kuò)鏈劑作為改性助劑,可以使斷裂的分子鏈重新聚合,但是尼龍擴(kuò)鏈劑與分子鏈重排是相互競(jìng)爭(zhēng)的反應(yīng),我們驚訝地發(fā)現(xiàn),使用磷酸鹽類的助劑可以有效抑制分子鏈的重排,而不影響分子鏈之間的反應(yīng),所以可以有效提高聚酰胺復(fù)合材料的強(qiáng)度和反射率。
10、需要說(shuō)明的是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是工業(yè)后再循環(huán)的聚酰胺組合物a為本發(fā)明所述的聚酰胺組合物a通過(guò)注塑產(chǎn)生的水口料。
11、具體地,所述聚酰胺樹(shù)脂為半芳香族聚酰胺樹(shù)脂。
12、所述半芳香族聚酰胺樹(shù)脂由3~36個(gè)碳原子的脂肪族二胺和芳香族二酸形成的單元構(gòu)成;優(yōu)選6~10個(gè)碳原子的脂肪族二胺,更優(yōu)選9或10個(gè)碳原子的脂肪族二胺;芳香族二元酸優(yōu)選為對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸中的一種或多種。
13、具體地,所述半芳香族聚酰胺包括pa6t、pa4t、pa6i、pa9t、pa10t和pa12t中的至少一種。
14、在一些具體實(shí)施方式中,所述聚酰胺組合物b通過(guò)采用本發(fā)明所述的聚酰胺組合物a注塑得到,注塑溫度為350℃-340℃-330℃-330℃-320℃,注塑速度為320~380mm/s。
15、在一些具體實(shí)施方式中,聚酰胺組合物b的l值>70,a值為-5~5,b值為-15~15。
16、所述聚酰胺樹(shù)脂的l值為>80,a值為-5~0,b值為-5~5。
17、具體地,所述聚酰胺樹(shù)脂的lab值使用color?eye?7000a型色差計(jì)測(cè)量,將聚酰胺樹(shù)脂注塑成型,試樣尺寸為60mm×60mm×0.8mm。
18、本發(fā)明中所述聚酰胺樹(shù)脂的熔點(diǎn)為270~330℃,例如但不限于熔點(diǎn)為270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃或330℃等均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
19、本發(fā)明中所述聚酰胺樹(shù)脂在370℃熱失重低于15%,例如但不限于低于15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%或5%等均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
20、本發(fā)明中所述聚酰胺樹(shù)脂復(fù)合材料中聚酰胺組合物b的質(zhì)量占比≤85%,例如但不限于≤85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%或50%等均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
21、所述聚酰胺組合物a中聚酰胺樹(shù)脂的質(zhì)量占比優(yōu)選不低于30%。
22、優(yōu)選地,所述磷酸鹽為磷酸鹽類及其衍生物為磷酸鉀、磷酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸酯、亞磷酸酯、焦磷酸二氫二鈉中的一種或幾種。
23、在具體實(shí)施方式中,所述亞磷酸酯包括(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、1,3-亞苯基磷酸(2,6-甲苯基)四酯或?qū)Ρ蕉与p(二苯基磷酸酯)中的一種或幾種。
24、優(yōu)選地,所述聚酰胺復(fù)合材料中聚酰胺組合物b的質(zhì)量占比為60%~80%。
25、優(yōu)選地,所述聚酰胺組合物a,按重量份數(shù)計(jì),包括以下組分:聚酰胺樹(shù)脂50~70份、填料14~25份、白色顏料14~25份、改性助劑0.6~1.6份,磷酸鹽類及其衍生物0.5~1份。
26、具體地,所述聚酰胺樹(shù)脂的熔點(diǎn)可以參照astm?d3418-2003標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,具體可以采用perkin?elmer?diamond?dsc分析儀,在氮?dú)鈿夥?,流速?0ml/min,測(cè)試時(shí)先以10℃/min升溫至340℃,在340℃保持2min,然后以10℃/min冷卻到50℃,再以10℃/min升溫至340℃的條件下測(cè)得的。
27、具體地,所述聚酰胺樹(shù)脂的熱失重性能測(cè)定方法參考標(biāo)準(zhǔn)gb/t?27761-2011。
28、具體地,采用netzsch?tg209分析儀,在氮?dú)鈿夥眨魉贋?0ml/min,測(cè)試時(shí)先以20℃/min升溫至120℃,在120℃保持30min,然后以20℃/min升溫至370℃,然后在370℃滯留60min;計(jì)算從初始達(dá)到370℃至恒溫60min后結(jié)束的失重,可得到370℃恒溫滯留失重。
29、進(jìn)一步優(yōu)選地,所述聚酰胺樹(shù)脂smt保持率不低于80%。
30、具體地,所述smt保持率測(cè)定方法為將聚酰胺樹(shù)脂參照標(biāo)準(zhǔn)iso?178-2019測(cè)定其彎曲強(qiáng)度,記錄為初始彎曲強(qiáng)度;然后將試樣保持過(guò)smt后再按照相同方法測(cè)定彎曲強(qiáng)度,記錄為smt后彎曲強(qiáng)度;smt保持率=smt后彎曲強(qiáng)度/初始彎曲強(qiáng)度*100%。
31、可選地,所述聚酰胺樹(shù)脂的相對(duì)粘度為1.8~2.4。
32、具體地,所述聚酰胺樹(shù)脂的相對(duì)粘度可以參考gb?12006.1-1989標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。
33、具體地,在25±0.01℃的98%的濃硫酸中測(cè)量濃度為0.25g/dl的聚酰胺的相對(duì)粘度。
34、進(jìn)一步地,所述聚酰胺樹(shù)脂的相對(duì)粘度為2.0~2.4。
35、具體地,所述白色顏料為二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、鉛白、硫酸鋅、硫酸鋇、碳酸鈣、氧化鋁、二氧化硅、氧化鋁、碳酸鋇、氮化鋁、氮化硼、鈦酸鉀、硅酸鈣、硼酸鋁、硫酸鈣、硫酸鋇中的至少一種;優(yōu)選為二氧化鈦。
36、具體地,所述填料為玻璃纖維、硅灰石、鈦酸鉀晶須、高嶺土或云母中的至少一種。
37、本發(fā)明中所述尼龍擴(kuò)鏈劑可以參考現(xiàn)有技術(shù)選擇,例如但不限于所述尼龍擴(kuò)鏈劑為酸酐類擴(kuò)鏈劑、環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑、噁唑啉類擴(kuò)鏈劑、碳酸酯類擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯類擴(kuò)鏈劑、多元胺類擴(kuò)鏈劑和多元醇類擴(kuò)鏈劑中的一種或幾種。
38、具體地,所述噁唑啉類擴(kuò)鏈劑為4-乙酰基-2,2-二甲基噁唑啉-3-羧酸叔丁酯。
39、具體地,所述酸酐類擴(kuò)鏈劑為馬來(lái)酸酐接枝乙烯共聚物。
40、具體地,所述異氰酸酯類擴(kuò)鏈劑為間苯二甲基二異氰酸酯。
41、具體地,所述二胺類擴(kuò)鏈劑為二乙烯三胺、二氨基二胺甲烷、己二胺、乙二胺、丁二胺或異氟二酮二胺中的一種或幾種。
42、具體地,所述多元醇類擴(kuò)鏈劑為1,4-丁二醇、三羥甲基丙烷或1,2-丙二醇中的一種或幾種。
43、具體可以為布呂格曼bruggolen?m1251/m1253、巴斯夫擴(kuò)鏈劑adr?4368c或chemcord?cm?3020尼龍專用擴(kuò)鏈劑。
44、此外,所述聚酰胺組合物a中還可以包括抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、抗沖改性劑、阻燃劑、熒光增白劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、增稠劑、抗靜電劑脫模劑或著色劑中的一種或多種。
45、本發(fā)明還保護(hù)一種上述聚酰胺復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:將各組分混合、熔融擠出,即得聚酰胺復(fù)合材料;具體可以采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出,熔融擠出的溫度為230℃~330℃。
46、一種上述聚酰胺復(fù)合材料在led反射支架中的應(yīng)用,也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
47、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
48、本發(fā)明提供一種聚酰胺復(fù)合材料,含有占比不超過(guò)85%的工業(yè)后再循環(huán)材料與聚酰胺組合物a,所述聚酰胺組合物a中加入尼龍擴(kuò)鏈劑作為改性助劑與磷酸鹽類助劑協(xié)同,配合特定熔點(diǎn)和熱失重性能范圍的聚酰胺樹(shù)脂,可以有效提高聚酰胺復(fù)合材料的反射率和強(qiáng)度。