專利名稱：：一種聚酰胺組合物及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種以聚酰胺為基體的高剛性、高韌性、流動性極好的組合物，適合于成型復雜、薄壁、高表面、低翹曲的大型制件。
背景技術：
：聚酰胺樹脂是最早開發的工程塑料之一，具有良好的性價比、原料易得、產品質量穩定等特點，又容易通過增強、填充或其他聚合物共混制成合金等方法進行改性，因此長期以來聚酰胺廣泛應用于各種領域。但是往往在對聚酰胺進行改性時，很難兼顧到聚酰胺機械性能的各個方面，如聚酰胺經過無機填充、玻纖增強改性之后，耐熱性能和強度提高了，但同時也損失了材料的韌性、制品的表面光潔度。美國專利5,750,639中介紹了一種的聚酰胺組合物的制備及其在汽車外飾件、機動車引擎蓋部件中的應用。該聚酰胺組合物是以聚酰胺為基體，經過高嶺土等填料進行改性，具有優良的強度和韌性、優異的外表面質量和尺寸穩定性等特點。但是，其介紹的聚酰胺與填料的沉積處理工序步驟繁多，在后期需用紅外光譜或者元素分析儀來確定溶液是否完全去除。且需用BET方法來測定比表面積從而確定最優化的沉積面積，難以滿足工業化生產的需要。中國專利200410067638.3中介紹了一種可用于汽車發動機罩蓋的尼龍6組合物及其制備方法。該尼龍6組合物是經過玻纖和以二氧化硅、三氧化二鋁為主要成份的填料進行改性的尼龍6，具有髙流動性，極高的沖擊性能，高強度，優良的耐化學性，尺寸穩定性好，制品表面光潔。但由于該尼龍6組合物中添加了含有接枝物的相容劑，容易在加工過程中形成更多網狀結構，降低了流動性，因此最終的尼龍6組合物不可避免地在流動性方面不能達到令人非常滿意的效果。
發明內容本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高剛性、高韌性、流動性好的聚酰胺組合物及其制備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種聚酰胺組合物，其特征在于，該組合物包括以下組分及含量，其中該含量為重量百分比組分含量(重量百分比)聚酰胺40-80%，增強纖維5-30%,無機填充物10-30°/。，其它助劑0-2%。所述的聚酰胺可以由以下物質開環聚合得到內酰胺類，包括己內酰胺或辛內酰胺。所述的聚酰胺可以由以下物質縮聚而成脂肪鏈氨基酸，包括氨基己酸，7-氨基庚酸，8-氨基辛酸、9-氨基壬酸、11-氨基十一垸酸或12-氨基十二烷酸；脂肪鏈二元胺，包括1,6-己二胺，1,10-癸二胺，1，12-十二亞甲基二胺或1,13-十三亞甲基二胺和脂肪鏈二元酸，包括己二酸，癸二酸，十二亞甲基二酸或十三亞甲基二酸生成的鹽或其混合物。所述的聚酰胺包括尼龍6、尼龍66、尼龍1010、尼龍ll、尼龍12、尼龍1212或尼龍1313。所述的增強纖維選自玻璃纖維、無機纖維如陶瓷纖維或耐熱性有機纖維如聚鄰苯二甲酰胺纖維，纖維的直徑為9-2(Him，優選直徑為11-17pm的玻璃纖維。所述的無機填充物為通過微乳液的方法制備的納米二氧化鈦無機微球，粒徑為10500納米，優選50200納米。所述的納米二氧化鈦無機微球可以用偶聯劑進行前處理，該偶聯劑包括異氰酸鹽基化合物、有機硅化合物、有機鈦化合物、有機硼酸鹽化合物或環氧化合物等，優選有機硅類化合物如硅垸偶聯劑。所述的其它助劑包括抗氧化劑、熱穩定劑、uv穩定劑、偶聯劑、潤滑劑、加工穩定劑、成核劑、顏料、著色劑或增塑劑。一種聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下工藝步驟-將聚酰胺40-80wt%，增強纖維5-30wt%，無機填充物10-30wt%，其它助劑0-2wty。經高混機高速混勻，在單螺桿或雙螺桿擠出機中進行物理化學反應后，在足以使聚酰胺樹脂保持在熔化狀態的溫度下混合制得。所述的熔化狀態的溫度為210-270'C。納米無機填料近年來備受關注，該種填料在改善產品表面質量、降低成本、補強增韌等方面具有廣泛的應用前景。其中納米二氧化鈦微球在增強、增韌、改善聚合物流動性方面尤其引人關注。特別是現有的一種微乳液的方法制備的納米二氧化鈦微球，該方法是在油/水的界面發生水解、縮聚反應，制備得到的，具有一定殼層厚度和強度、粒徑均勻度高。微球粒徑在10500納米可調。本發明采用微乳液方法制備的納米二氧化鈦微球作為填充物質，其一定的殼層厚度和強度保證了在加工過程中能夠始終保持其幾何外形，從而對最終聚酰胺組合物起到增強、增韌作用；同時，其均勻的粒徑有助于其在樹脂中的有效地分散，也能明顯地改善聚酰胺組合物的流動性。與現有技術相比，本發明采用了納米二氧化鈦微球作為填充物來改性聚酰胺樹脂，可以充分體現納米二氧化鈦微球的增強增韌、提高聚合物的流動性的作用。該組合物具有經成型加工后，制品表面光滑、制品尺寸穩定、有高剛性、高韌性等特點，用于成型復雜、薄壁、高表面、低翹曲的大型制件。具體實施例方式以下結合具體實施例來說明本發明所涉及的方法和工藝。在以下實施例中，PA6表示日本三菱化成工業公司產品，牌號1010C2;PA66表示平頂山神馬集團產品，牌號FYR25;玻璃纖維表示巨石集團產品，牌號ER-13-2000RP;無機填充物表示納米二氧化鈦微球；抗氧劑1098表示瑞士汽巴精化公司生產的Irganox1098;抗氧劑168表示瑞士汽巴精化公司生產的Irganox168;偶聯劑表示丹陽市晨光偶聯劑有限公司生產的KH550。聚酰胺樹脂、玻璃纖維、無機填充物和各類助劑經高混機高速混勻，經單(或雙)螺桿擠出機進行物理化學反應后拉條切粒即可得該組合物。工藝溫度為210-270°C。所得粒料按照ISO測試標準注塑成相應樣條，干態條件下進行測試。即在干燥器中狀態條件24小時，然后在23士2。C、50±5%相對濕度的環境下進行測試。按照ISO1133標準測量熔融指數；按照ISO527標準測量拉伸強度；按照ISO178標準測量彎曲強度和彎曲模量；按照ISO179/IeU標準測量Charpy無缺口沖擊強度、Charpy缺口沖擊強度。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>Charpy缺口沖擊，KJ/m28.75.85.1強度_實施例4一種聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟將聚酰胺40wt。/。，增強纖維5wt。/。，無機填充物10wt%，經高混機高速混勻，在單螺桿或雙螺桿擠出機中進行物理化學反應后、在足以使聚酰胺樹脂保持在熔化狀態的溫度21(TC下混合制得。實施例5一種聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟將聚酰胺80wt%，增強纖維30wt%，無機填充物30wt%，其它助劑2wt。/。經高混機高速混勻，在單螺桿或雙螺桿擠出機中進行物理化學反應后、在足以使聚酰胺樹脂保持在熔化狀態的溫度270'C下混合制得。在上述實施例4、實施例5中，所述的聚酰胺可以由以下物質開環聚合得到內酰胺類，包括己內酰胺或辛內酰胺。所述的聚酰胺可以由以下物質縮聚而成脂肪鏈氨基酸，包括氨基己酸，7-氨基庚酸，8-氨基辛酸、9-氨基壬酸、11-氨基十一垸酸或12-氨基十二烷酸；脂肪鏈二元胺，包括1,6-己二胺，1,10-癸二胺，1，12-十二亞甲基二胺或1，13-十三亞甲基二胺和脂肪鏈二元酸，包括己二酸，癸二酸，十二亞甲基二酸或十三亞甲基二酸生成的鹽或其混合物。所述的聚酰胺包括尼龍6、尼龍66、尼龍IOIO、尼龍ll、尼龍12、尼龍1212或尼龍1313。所述的增強纖維選自玻璃纖維、無機纖維如陶瓷纖維，耐熱性有機纖維如聚鄰苯二甲酰胺纖維，纖維的直徑為9-20pm，優選直徑為ll-17|_im的玻璃纖維。所述的無機填充物為通過微乳液的方法制備的納米二氧化鈦無機微球，粒徑為10500納米，優選50200納米。所述的納米二氧化鈦無機微球可以用偶聯劑進行前處理，該偶聯劑包括異氰酸鹽基化合物、有機硅化合物、有機鈦化合物、有機硼酸鹽化合物或環氧化合物等，優選有機硅類化合物如硅烷偶聯劑。所述的其它助劑包括抗氧化劑、熱穩定劑、UV穩定劑、偶聯劑、潤滑劑、加工穩定劑、成核劑、顏料、著色劑或增塑劑。權利要求1.一種聚酰胺組合物，其特征在于，該組合物包括以下組分及含量，其中該含量為重量百分比組分含量(重量百分比)聚酰胺40-80％，增強纖維5-30％，無機填充物10-30％，其它助劑0-2％。2.根據權利要求1所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的聚酰胺可以由以下物質開環聚合得到內酰胺類，包括己內酰胺或辛內酰胺。3.根據權利要求1所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的聚酰胺可以由以下物質縮聚而成脂肪鏈氨基酸，包括氨基己酸，7-氨基庚酸，8-氨基辛酸、9-氨基壬酸、11-氨基十一垸酸或12-氨基十二垸酸；脂肪鏈二元胺，包括1,6-己二胺，1，10-癸二胺，1，12-十二亞甲基二胺或1,13-十三亞甲基二胺和脂肪鏈二元酸，包括己二酸，癸二酸，十二亞甲基二酸或十三亞甲基二酸生成的鹽或其混合物。4.根據權利要求1所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的聚酰胺包括尼龍6、尼龍66、尼龍1010、尼龍11、尼龍12、尼龍1212或尼龍1313。5.根據權利要求1所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的增強纖維選自玻璃纖維、無機纖維如陶瓷纖維或耐熱性有機纖維如聚鄰苯二甲酰胺纖維，纖維的直徑為9-20pm，優選直徑為11-17pm的玻璃纖維。6.根據權利要求1所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的無機填充物為通過微乳液的方法制備的納米二氧化鈦無機微球，粒徑為10500納米，優選50200納米。7.根據權利要求6所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的納米二氧化鈦無機微球可以用偶聯劑進行前處理，該偶聯劑包括異氰酸鹽基化合物、有機硅化合物、有機鈦化合物、有機硼酸鹽化合物或環氧化合物等，優選有機硅類化合物如硅烷偶聯劑。8.根據權利要求1所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的其它助劑包括抗氧化劑、熱穩定劑、UV穩定劑、偶聯劑、潤滑劑、加工穩定劑、成核劑、顏料、著色劑或增塑劑。9.一種聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下工藝步驟將聚酰胺40-80wt%，增強纖維5-30wtn/。，無機填充物10-30wt%，其它助劑0-2wtn/c經高混機高速混勻，在單螺桿或雙螺桿擠出機中進行物理化學反應后，在足以使聚酰胺樹脂保持在熔化狀態的溫度下混合制得。10.根據權利要求9所述的一種聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于，所述的熔化狀態的溫度為210-270°C。全文摘要本發明涉及一種聚酰胺組合物及其制備方法，該方法包括以下步驟將聚酰胺40-80wt％，增強纖維5-30wt％，無機填充物10-30wt％，其它助劑0-2wt％經高混機高速混勻，在單螺桿或雙螺桿擠出機中進行物理化學反應后，在足以使聚酰胺樹脂保持在熔化狀態的溫度下混合制得。與現有技術相比，本發明制品表面光滑、制品尺寸穩定、有高剛性、高韌性等特點，可用于成型復雜、薄壁、高表面、低翹曲的大型制件。文檔編號C08L77/02GK101200588SQ20061014735公開日2008年6月18日申請日期2006年12月15日優先權日2006年12月15日發明者欣王申請人:上海杰事杰新材料股份有限公司