本發(fā)明涉及高分子材料，尤其涉及一種汽車空調管用聚酰胺組合物材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，對汽車熱管理系統(tǒng)的要求日益提高。其中空調冷卻管路是熱管理系統(tǒng)的重要組成部分，目前常用汽車空調冷媒管多為鋁管+橡膠/pa6多層編織管結構，然而這種結構的管材加工復雜，重量大，冷媒易泄漏。

2、目前主機廠與材料廠都在積極開發(fā)全塑空調管方案，由于長碳鏈尼龍耐冷媒滲透性好于橡膠與pa6，所以已有長碳鏈尼龍全塑管路方案被公開，例如公開號為cn113502050a的專利公開了一種汽車空調管材料及其制備方法，該汽車空調關材料使用pa1012樹脂，添加相容劑、聚丙烯樹脂等助劑，得到的汽車空調管重量輕，內表面粗糙度小，可有效提升制冷劑的流通效率。但是，pa1012樹脂本身耐冷媒滲透性較差，容易引起冷媒較快流失。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的是提供一種汽車空調管用聚酰胺材料及其制備方法和應用，該汽車空調管用聚酰胺組合物材料用于制備全塑聚酰胺空調管，與目前常見的橡膠/鋁管組合空調管相比，重量減輕50％，成本降低25％，減少壓接連接數(shù)量，減少泄漏，管材制造過程中不需要加工助劑，同時能夠大大降低冷媒滲透率，可以在更薄的管路壁厚條件下，滿足冷媒管的使用要求。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、本發(fā)明提供的一種汽車空調管用聚酰胺組合物材料，其由以下重量份的組分制備而成：聚酰胺樹脂80-93.7份，擴鏈劑0.1-2份，增塑劑0-6份，增韌劑3-15份，抗氧劑0.1-3份，潤滑劑0.1-2份，光穩(wěn)定劑0-3份，色母0-3份。

4、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述聚酰胺樹脂為共聚聚酰胺樹脂，所述共聚聚酰胺樹脂的相對粘度為2.2-3.6。

5、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述共聚聚酰胺樹脂為pa610/mxd6、pa612/mxd6、pa614/mxd6、pa1010/mxd6、pa1012/mxd6、pa1014/mxd6中的至少一種。

6、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述共聚聚酰胺樹脂的制備方法為：將聚酰胺鹽溶液與mxd6鹽溶液加入聚合釜中，加熱至230-260℃后保溫常壓氮氣吹掃反應2-5h，再在低于400pa的壓力下抽真空反應1-2h，得到聚合反應產物，經拉條切粒、烘干制得共聚聚酰胺樹脂；其中，所述聚酰胺鹽溶液為pa610鹽溶液、pa612鹽溶液、pa614鹽溶液、pa1010鹽溶液、pa1012鹽溶液、pa1014鹽溶液中的至少一種。

7、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述聚酰胺鹽溶液中的聚酰胺鹽、mxd6鹽溶液中的mxd6鹽的重量比為4-30：1。

8、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述聚酰胺鹽溶液、mxd6鹽溶液的濃度為30-70％。

9、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述pa610鹽溶液是將己二胺與癸二酸等摩爾比稱重，加入去離子水中后，加熱攪拌制備得到的；

10、和/或，所述pa612鹽溶液是將乙二胺與十二碳二元酸加入去離子水中后，加熱攪拌制備得到的；

11、和/或，所述pa614鹽溶液是將乙二胺與十四碳二元酸等摩爾比稱重，加入去離子水中后，加熱攪拌制備得到的；

12、和/或，所述pa1010鹽溶液是將癸二胺與癸二酸等摩爾比稱重，加入去離子水中后，加熱攪拌制備得到的；

13、所述pa1012鹽溶液是將癸二胺與十二碳二元酸等摩爾比稱重，加入去離子水中后，加熱攪拌制備得到的；

14、所述pa1014鹽溶液是將癸二胺與十四碳二元酸等摩爾比稱重，加入去離子水中后，加熱攪拌制備得到的。

15、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所擴鏈劑為乙烯與馬來酸酐共聚物，優(yōu)選為zemac?e60p；

16、和/或，所述增塑劑為n-丁基苯磺酰胺；

17、和/或，所述增韌劑為馬來酸酐接枝poe、馬來酸酐接枝sebs、馬來酸酐接枝epdm中的至少一種；

18、和/或，所述抗氧劑為basf?irganox?245、basf?irganox?1098、basf?irganox168中的一種或兩種；

19、和/或，所述潤滑劑為硬脂酸鈣、季戊四醇硬脂酸酯中的一種或兩種；

20、和/或，所述光穩(wěn)定劑為basf?tinuvin?234、basf?tinuvin770中的一種或兩種；

21、和/或，所述色母為pa色母、pp色母、pe色母中的至少一種。

22、本發(fā)明還提供的一種制備如前所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料的方法，按比例將聚酰胺樹脂、擴鏈劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑、色母混合后，得到物料一；將物料一通過失重稱喂料至擠出機的一區(qū)，按比例將增塑劑通過液體計量稱喂料至擠出機的六區(qū)，熔融、擠出、造粒，烘干，即得汽車空調管用聚酰胺組合物材料。

23、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述擠出機為具有十段機筒的雙螺桿擠出機，所述雙螺桿擠出機的各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度為120-200℃，二區(qū)溫度為230-290℃，三區(qū)溫度為230-290℃，四區(qū)溫度為230-290℃，五區(qū)溫度為230-290℃，六區(qū)溫度為230-290℃，七區(qū)溫度為230-290℃，八區(qū)溫度為230-290℃，九區(qū)溫度為230-290℃，十區(qū)溫度為230-290℃；機頭溫度為230-290℃；所述雙螺桿擠出機主機轉速為200-1000r/min。

24、本發(fā)明還提供一種如前所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料在制備汽車空調管中的應用。

25、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

26、1.本發(fā)明提供的汽車空調管用聚酰胺組合物材料，可以用于制備全塑聚酰胺空調管，與目前常見的橡膠/鋁管組合空調管相比，重量減輕50％，成本降低25％，減少壓接連接數(shù)量，減少泄漏，管材制造過程中不需要加工助劑。

27、2.本發(fā)明提供的汽車空調管用聚酰胺組合物材料，由于共聚聚酰胺樹脂中共聚了mxd6的結構，分子鏈中引入了大量的苯環(huán)結構，這種結構使得分子間的相互作用力強，從而形成了致密的結構，有效阻擋氣體分子的通過，降低了冷媒滲透。

28、3.本發(fā)明提供的汽車空調管用聚酰胺組合物材料中添加了擴鏈劑，降低了對長鏈尼龍樹脂的粘度要求，擴大了長鏈尼龍的使用范圍，提高了產品擠管的穩(wěn)定性。

29、4.本發(fā)明提供的汽車空調管用聚酰胺組合物材料中，通過添加馬來酸酐接枝poe、馬來酸酐接枝sebs、馬來酸酐接枝epdm等增韌劑，能夠大幅度提高管材的低溫沖擊性能；添加了抗氧劑與光穩(wěn)定劑，耐候性好；添加潤滑劑提高了管材表面亮度。

技術特征：

1.一種汽車空調管用聚酰胺組合物材料，其特征在于，其由以下重量份的組分制備而成：聚酰胺樹脂80-93.7份，擴鏈劑0.1-2份，增塑劑0-6份，增韌劑3-15份，抗氧劑0.1-3份，潤滑劑0.1-2份，光穩(wěn)定劑0-3份，色母0-3份。

2.根據(jù)權利要求1所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料，其特征在于，所述聚酰胺樹脂為共聚聚酰胺樹脂，所述共聚聚酰胺樹脂的相對粘度為2.2-3.6。

3.根據(jù)權利要求2所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料，其特征在于，所述共聚聚酰胺樹脂為pa610/mxd6、pa612/mxd6、pa614/mxd6、pa1010/mxd6、pa1012/mxd6、pa1014/mxd6中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求3所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料，其特征在于，所述共聚聚酰胺樹脂的制備方法為：將聚酰胺鹽溶液與mxd6鹽溶液加入聚合釜中，加熱至230-260℃后保溫常壓氮氣吹掃反應2-5h，再在低于400pa的壓力下抽真空反應1-2h，得到聚合反應產物，經拉條切粒、烘干制得共聚聚酰胺樹脂；其中，所述聚酰胺鹽溶液為pa610鹽溶液、pa612鹽溶液、pa614鹽溶液、pa1010鹽溶液、pa1012鹽溶液、pa1014鹽溶液中的至少一種。

5.根據(jù)權利要求4所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料，其特征在于，所述聚酰胺鹽溶液中的聚酰胺鹽、mxd6鹽溶液中的mxd6鹽的重量比為4-30：1；

6.根據(jù)權利要求4所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料，其特征在于，所述pa610鹽溶液是將己二胺與癸二酸按等摩爾比稱重，加入去離子水中后，加熱攪拌制備得到的；

7.根據(jù)權利要求1所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料，其特征在于，所擴鏈劑為乙烯與馬來酸酐共聚物；

8.一種制備如權利要求1-7中任一項所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料的方法，其特征在于，按比例將聚酰胺樹脂、擴鏈劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑、色母混合后，得到物料一；將物料一通過失重稱喂料至擠出機的一區(qū)，按比例將增塑劑通過液體計量稱喂料至擠出機的六區(qū)，熔融、擠出、造粒，烘干，即得汽車空調管用聚酰胺組合物材料。

9.根據(jù)權利要求8所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料的制備方法，其特征在于，所述擠出機為具有十段機筒的雙螺桿擠出機，所述雙螺桿擠出機的各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度為120-200℃，二區(qū)溫度為230-290℃，三區(qū)溫度為230-290℃，四區(qū)溫度為230-290℃，五區(qū)溫度為230-290℃，六區(qū)溫度為230-290℃，七區(qū)溫度為230-290℃，八區(qū)溫度為230-290℃，九區(qū)溫度為230-290℃，十區(qū)溫度為230-290℃；機頭溫度為230-290℃；所述雙螺桿擠出機主機轉速為200-1000r/min。

10.一種如權利要求1-7中任一項所述的汽車空調管用聚酰胺組合物材料在制備汽車空調管中的應用。

技術總結
本發(fā)明涉及一種汽車空調管用聚酰胺組合物材料及其制備方法和應用，所述汽車空調管用聚酰胺組合物材料由以下重量份的組分制備而成：聚酰胺樹脂80?93.7份，擴鏈劑0.1?2份，增塑劑0?6份，增韌劑3?15份，抗氧劑0.1?3份，潤滑劑0.1?2份，光穩(wěn)定劑0?3份，色母0?3份。本發(fā)明的汽車空調管用聚酰胺組合物材料用于制備全塑聚酰胺空調管，與目前常見的橡膠/鋁管組合空調管相比，重量減輕50％，成本降低25％，減少壓接連接數(shù)量，減少泄漏，管材制造過程中不需要加工助劑，同時能夠大大降低冷媒滲透率，可以在更薄的管路壁厚條件下，滿足冷媒管的使用要求。

技術研發(fā)人員：鄭偉,孫剛偉
受保護的技術使用者：會通特種材料科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6