專利名稱：一種耐高溫尼龍/熱致性液晶聚合物共混物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種液晶聚合物的共混物及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱致性液晶聚合物(TLCP)已經(jīng)成為エ業(yè)發(fā)展競相爭取的技術(shù)高地。液晶高分子材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，在許多高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。液晶聚合物具有高強(qiáng)度，高模量的力學(xué)性能，還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐熱性及耐化學(xué)藥品性，而且耐磨、減磨性均優(yōu)異。TLCP的耐氣候性、耐輻射性良好，具有優(yōu)異的阻燃性，能熄滅火焰而不再繼續(xù)進(jìn)行燃燒。其燃燒等級達(dá)到UL94V-0級水平。TLCP是防火安全性最好的特種塑料之一。但是由于TLCP在市場上高昂的價(jià)格限制了其在エ業(yè)上的應(yīng)用和發(fā)展，尋找ー種低價(jià)位的利用TLCP的手段已經(jīng)成為許多科研人員和公司努力的方向。TLCP還可以與聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金，制件成型后機(jī)械強(qiáng)度高，用以代替玻璃纖維增強(qiáng)的聚砜等塑料，既可提高機(jī)械強(qiáng)度性能，又可提高使用強(qiáng)度及化學(xué)穩(wěn)定性等。近幾十年，尼龍?jiān)讠I(yè)和生活上有了長足的發(fā)展。但是最近幾年由于電子電氣エ 業(yè)的發(fā)展，尤其是SMT (表面裝貼技術(shù))的廣泛使用，是的在エ業(yè)中對材料耐高溫等各項(xiàng)性能的要求越來越高。而耐高溫尼龍憑借其高熔點(diǎn)，良好的機(jī)械性能，在現(xiàn)在エ業(yè)中逐漸開拓出一片天地。目前所用的耐高溫尼龍最為廣泛的是DSM的PA46，但是由于PA46仍為脂肪族尼龍，在耐高溫和機(jī)械性能方面仍不及芳香族或半芳香族尼龍。因此，現(xiàn)在得到很大發(fā)展的半芳香族尼龍PA9T、PA10T、PA6T等。但是耐高溫尼龍的流動(dòng)性差、加工性能不好、機(jī)械性能不能滿足エ業(yè)要求等缺點(diǎn)已漸漸體現(xiàn)，因此為了尋求ー種更好的提高耐高溫尼龍的力學(xué)性能、加工性能，増加其流動(dòng)性，特發(fā)明ー種耐高溫尼龍和TLCP共混的聚合物。由于耐高溫尼龍屬于熱塑性聚合物，以耐高溫尼龍為共混基體，TLCP作為增強(qiáng)劑， 使TLCP在共混加工過程中就地成型，成為微纖結(jié)構(gòu)，支撐原位復(fù)合材料，大大提高了尼龍的力學(xué)性能，同時(shí)由于TLCP熔體具有較低的粘度，與耐高溫尼龍的共混可以提高尼龍的加 エ流動(dòng)性能，利用它的高強(qiáng)度和高模量特性，加入到耐高溫尼龍加工中，減少材料加工對設(shè)備的磨損和能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對目前耐高溫尼龍?jiān)讠I(yè)生產(chǎn)過程中存在的加工困難，流動(dòng)性差，機(jī)械性能低，材料硬而脆，液晶聚合物價(jià)格過高等缺點(diǎn)，提供ー種易加工、機(jī)械性能優(yōu)良、高強(qiáng)度、高剛性的HPN/TLCP復(fù)合材料及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下ー種耐高溫尼龍/液晶聚合物的共混物，包括以下組分及其重量份數(shù)耐高溫尼龍(HPN)70-90份
熱致性液晶聚合物(TLCP) 5-10份相容劑5-10份抗氧劑0.2-1.0 份潤滑劑0.2-0. 8 份所述的耐高溫尼龍為半芳香族聚酰胺，熔點(diǎn)為280°C 310°C，密度為1. 10 1. 25g/cm ο所述的耐高溫尼龍選自聚對苯ニ甲酸己ニ胺(PA6T)、聚對苯ニ甲酸壬ニ胺 (PA9T)、聚對苯ニ甲酸癸ニ胺(PAlOT)；所述的液晶聚合物為市售熱致性聚酯液晶聚合物，熱變形溫度為230°C，加工溫度為 280-330 0C ；所述的相容劑為聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-g-MAH)或馬來酸酐接枝SEBS ；所述的抗氧劑為醋酸銅、碘化銅、碘化鉀、受阻酚類(抗氧劑1098和輔助抗氧劑 168)；優(yōu)選使用受阻酚類抗氧劑1098和輔助抗氧就168復(fù)配使用；所述的潤滑劑選自硬脂酸鋇、硬脂酰胺、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅，優(yōu)選硬脂酸鈣、硬脂酸鋅。一種制備上述耐高溫尼龍/熱致性液晶聚合物共混物的方法，包括以下步驟(1)先將耐高溫尼龍、熱致性液晶聚合物分別干燥，耐高溫尼龍的干燥溫度為 80-100°C、TLCP 的干燥溫度為 120-140°C ；(2)將相容劑、抗氧劑、潤滑劑分別在90-120°C條件下干燥4h ；(3)將干燥后的HPN、熱致性液晶聚合物、抗氧劑、潤滑剤、相容劑投入到高速攪拌機(jī)中，進(jìn)行高速攪拌，混合均勻；(4)將(3)中得到的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出造粒，擠出溫度為 290 0C -320 0C ο所述的的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，擠出溫度為一區(qū)270-280°C、ニ區(qū) 280-295"C、三區(qū)295-305"C、四區(qū)305-320°C、五區(qū)310-320°C、六區(qū)295-310°C、七區(qū) 沘0-四5で、機(jī)頭170-190°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為100-200r/min，停留時(shí)間Umin。該方法的步驟(1)，由于HPN的吸水性較高，因此將其與TLCP分開分別烘干，HPN 在75-110°C下真空干燥24h待用，優(yōu)選80-100°C，TLCP在110_150°C下烘干4_6h待用，優(yōu)選 120-140°C。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在干本發(fā)明所制得的HPN/LCP共混材料，不僅克服了 HPN材料所具有的流動(dòng)性差，加工性能低等缺點(diǎn)，擴(kuò)大了 HPN在エ業(yè)上的使用率；同時(shí)也避免了 TLCP材料在加工使用過程中的各項(xiàng)異性的缺點(diǎn)，另外可以減少在単獨(dú)使用TLCP材料時(shí)所出現(xiàn)的使用成本過高的弊端， 大大拓展了 TLCP在エ業(yè)上的使用范圍。另ー方面，由于HPN的加工溫度都在280-320°C范圍內(nèi)，該溫度與TLCP的加工溫度非常相近，方便了材料以后在ェ業(yè)上的加工處理；HPN與TLCP分子連段中含有相同的-C =0基團(tuán)，增加了兩之間的相容性，只要添加很少量的相容劑，就可以是兩者達(dá)到非常好的共混相容的效果，這種共混在ェ業(yè)上具有非常高的實(shí)用價(jià)值，可以用于汽車ェ業(yè)、電子電氣
ェ業(yè)等。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例中所涉及份數(shù)均按重量份數(shù)計(jì)算。實(shí)施例1(1)將80份HPN在90°C下真空干燥24h備用，10份TLCP在130°C條件下烘干4h(2)取7份相容劑PE-g-MAH、0. 4份抗氧劑1098和0. 2份抗氧劑168、0. 8份潤滑
劑硬脂酸鈣分別干燥待用；(3)將上述組分在高速攪拌機(jī)中充分混合均勻；(4)之后投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒。擠出機(jī)的溫度為一區(qū)溫度 270°C、ニ區(qū)溫度285°C、三區(qū)溫度300°C、四區(qū)溫度310°C、五區(qū)溫度320°C、六區(qū)溫度 300°C、七區(qū)溫度285°C、機(jī)頭溫度175°C ；擠出速率為180r/min，停留時(shí)間anin。實(shí)施例2(1)將70份HPN在80°C下真空干燥Mh備用，10份TLCP在130°C條件下烘干4h(2)取5份相容劑PE-g-MAH、0. 6份抗氧劑1098和0. 2份抗氧劑168、0. 4份潤滑
劑硬脂酸鋅分別干燥待用；(3)將上述組分在高速攪拌機(jī)中充分混合均勻；(4)之后投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒。擠出機(jī)的溫度為一區(qū)溫度 280°C、ニ區(qū)溫度290°C、三區(qū)溫度305°C、四區(qū)溫度315°C、五區(qū)溫度320°C、六區(qū)溫度 310°C、七區(qū)溫度290°C、機(jī)頭溫度180°C ；擠出速率為200r/min，停留時(shí)間lmin。實(shí)施例3(1)將90份HPN在100°C下真空干燥24h備用，8份TLCP在130°C條件下烘干4h 備用；(2)取5份相容劑PE-g-MAH、0. 7份抗氧劑1098和0. 1份抗氧劑168、0. 2份潤滑
劑硬脂酸鈣分別干燥待用；(3)將上述組分在高速攪拌機(jī)中充分混合均勻；(4)之后投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒。擠出機(jī)的溫度為一區(qū)溫度 270°C、ニ區(qū)溫度280°C、三區(qū)溫度300°C、四區(qū)溫度310°C、五區(qū)溫度320°C、六區(qū)溫度 300°C、七區(qū)溫度285°C、機(jī)頭溫度190°C ；擠出速率為150r/min，停留時(shí)間;3min。實(shí)施例4(1)將85份HPN在95°C下真空干燥24h備用，10份TLCP在140°C條件下烘干4h(2)取8份相容劑SEBS、0. 4份抗氧劑1098和0. 1份抗氧劑168,0. 6份潤滑劑硬
脂酸鋅分別干燥待用；(3)將上述組分在高速攪拌機(jī)中充分混合均勻；(4)之后投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒。擠出機(jī)的溫度為一區(qū)溫度 275°C、ニ區(qū)溫度290°C、三區(qū)溫度300°C、四區(qū)溫度320°C、五區(qū)溫度315°C、六區(qū)溫度 300°C、七區(qū)溫度290°C、機(jī)頭溫度185°C ；擠出速率為160r/min，停留時(shí)間anin。
實(shí)施例5(1)將75份HPN在85°C下真空干燥24h備用，10份TLCP在140°C條件下烘干4h(2)取7份相容劑PE-g-MAH、0. 3份抗氧劑1098和0. 1份抗氧劑168、0. 4份潤滑
劑硬脂酸鈣分別干燥待用；(3)將上述組分在高速攪拌機(jī)中充分混合均勻；(4)之后投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒。擠出機(jī)的溫度為一區(qū)溫度 270°C、ニ區(qū)溫度280°C、三區(qū)溫度295°C、四區(qū)溫度305°C、五區(qū)溫度315°C、六區(qū)溫度 300°C、七區(qū)溫度290°C、機(jī)頭溫度180°C ；擠出速率為180r/min，停留時(shí)間anin。實(shí)施例6(1)將90份HPN在100°C下真空干燥24h備用，5份TLCP在120°C條件下烘干4h(2)取10份相容劑PE-g-MAH、0. 6份抗氧劑1098和0. 1份抗氧劑168、0. 5份潤滑
劑硬脂酸鈣分別干燥待用；(3)將上述組分在高速攪拌機(jī)中充分混合均勻；(4)之后投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒。擠出機(jī)的溫度為一區(qū)溫度 280°C、ニ區(qū)溫度290°C、三區(qū)溫度300°C、四區(qū)溫度315°C、五區(qū)溫度320°C、六區(qū)溫度 310°C、七區(qū)溫度295°C、機(jī)頭溫度185°C ；擠出速率為130r/min，停留時(shí)間％iin。本發(fā)明所得到了材料經(jīng)過各種性能檢測，其物性數(shù)據(jù)表如下
權(quán)利要求
1. ー種耐高溫尼龍/液晶聚合物的共混物，其特征在于包括以下組分及其重量份數(shù)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫尼龍/液晶聚合物的共混物，其特征在于所述的耐高溫尼龍為半芳香族聚酰胺，熔點(diǎn)為280°C 310°C，密度為1. 10 1. 25g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫尼龍與液晶聚合物的共混物，其特征在于所述的耐高溫尼龍選自聚對苯ニ甲酸己ニ胺、聚對苯ニ甲酸壬ニ胺或聚對苯ニ甲酸癸ニ胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫尼龍/液晶聚合物的共混物，其特征在于所述的液晶聚合物為市售熱致性聚酯液晶聚合物，熱變形溫度為230°C，加工溫度為觀0-330で。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫尼龍/液晶聚合物共混物，其特征在于所述的相容劑為聚乙烯接枝馬來酸酐或馬來酸酐接枝SEBS。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫尼龍/液晶聚合物的共混物，其特征在于所述的抗氧劑選自醋酸銅、碘化銅、碘化鉀、抗氧劑1098或輔助抗氧劑168。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫尼龍/液晶聚合物的共混物，其特征在于所述的潤滑劑選自硬脂酸鋇、硬脂酰胺、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅。
8.ー種制備權(quán)利要求1-7任一所述的耐高溫尼龍/熱致性液晶聚合物的共混物的方法，其特征在于包括以下步驟(1)先將耐高溫尼龍、熱致性液晶聚合物分別干燥，耐高溫尼龍的干燥溫度為 80-100°C、熱致性液晶聚合物的干燥溫度為120-140°C ；(2)將相容劑、抗氧劑、潤滑劑分別在90-120°C條件下干燥4h；(3)將干燥后的耐高溫尼龍、熱致性液晶聚合物、抗氧劑、潤滑剤、相容劑投入到高速攪拌機(jī)中，進(jìn)行高速攪拌，混合均勻；(4)將步驟(3)中得到的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出造粒，擠出溫度為 290 0C -320 0C ο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在干所述的的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，擠出溫度為一區(qū)270-280°C、ニ區(qū)280-295°C、三區(qū)295-305°C、四區(qū)305-320°C、五區(qū) 310-320°C、六區(qū)295-310°C、七區(qū)280_295°C、機(jī)頭 170_190°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為 100_200r/ min，停留時(shí)間l-4min0
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)將耐高溫尼龍與熱致性液晶聚合物分開分別烘干，耐高溫尼龍?jiān)?5-1IO0C下真空干燥24h待用，優(yōu)選80-100°C，熱致性液晶聚合物在110-150°C下烘干4- 待用，優(yōu)選120-140°C。耐高溫尼龍熱致性液晶聚合物70-90 份 5-10 份 5-10 份相容劑抗氧劑潤滑劑0. 2-1. 0 份 0. 2-0. 8 份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐高溫尼龍/液晶聚合物共混物及其制備方法，該共混物包括以下組分及其重量份數(shù)耐高溫尼龍70-90份，熱致性液晶聚合物5-10份，相容劑5-10份，抗氧劑0.2-1.0份，潤滑劑0.2-0.8份。本發(fā)明所提供的共聚物新材料，不僅具有耐高溫尼龍的高強(qiáng)度、高剛性的特質(zhì)；同時(shí)也具有液晶聚合物優(yōu)良的阻燃性能、高流動(dòng)性；該材料生產(chǎn)工藝簡單，方法操作簡便，可以取得非常好的工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號B29B9/06GK102585488SQ20111000711
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者李 榮 申請人:上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司