[发明专利]一种聚对苯二甲酰壬二胺材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高性能低成本改性增强聚对苯二甲酰壬二胺材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酰壬二胺(PA9T)是由美国杜邦公司世界上最早成功地研发并实现量产的新型耐高温高性能尼龙材料，商品名称Zytel，HTN系列它具有刚性大、耐热性高、强度高电性能优良等优点。聚对苯二甲酰壬二胺(简称PA9T)是由壬二胺和对苯二甲酸熔融缩聚而成的半芳香族聚酰胺，结晶度相对较高，而且结晶速度快(达75％结晶度)，因而熔点更高(308℃)，玻璃花转变温度126℃，热变形温度也高，而长期使用温度(CUT 5000hours)可达160℃。且拥有非常高的耐焊接温度290℃，且PA9T的吸水率极低，仅有0.17％，所以大大弥补了尼龙吸水率强的致命缺点，这些特性使PA9T比其它工程塑料如PA6、PA66、PPA和聚酯在耐热、高温下的机械强度、耐磨等方面具有技术优势，并且成型周期短，加工更经济。且该材料由于其优异的高焊接温度性能，使其在电子电器的连接器行业中占有不可替代的地位，同时也可以代替LCP材料，所以该材料的市场前景非常不错。

但现有的，PA9T材料本身由于其分子结构，使其有较高的耐温等级，且分子量较高，而由于其高耐温，所以流动性较差，造成加工较为困难，必须使用特殊的工艺参数，机器设备性能很好且螺杆组合较为合理的生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种流动性好、高强度、抗冲击性能好、加工成型性好的改性增强的聚对苯二甲酰壬二胺材料。

本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、操作方便的改性增强的聚对苯二甲酰壬二胺的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种高性能低成本改性增强聚对苯二甲酰壬二胺材料，其中，按重量份数计，包括以下组分：(单位：份)

聚对苯二甲酰壬二胺(PA9T)    30～50，

聚酰胺(PA6、PA66)           8～20，

主阻燃剂                    10～15，

辅阻燃剂                    3～5，

填充增强                    30～45，

抗氧剂                      0.2～0.6，

润滑剂                      0.2～0.8，

成核剂                      0.3～0.6；

本发明所述的主阻燃剂为聚溴化苯乙烯；辅阻燃剂为三氧化二锑，锑酸钠中一种或者两种的复配。

本发明所述的填充增强为玻璃纤维，包括长玻璃纤维和短玻璃纤维，通过选用不同牌号的玻璃纤维，测试综合性能，选出最优填充增强剂。

本发明所述的抗氧剂为受阻酚型抗氧剂四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯，和受阻酚型抗氧剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按1∶1的重量比混合的混合物。

本发明所述的润滑剂为N，N′-双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡、硅氧烷中的一种或几种。

本发明所述的成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐NAV101，和长碳链线性饱和羧酸钙盐CAV102其中的一种。

一种高性能低成本改性增强聚对苯二甲酰壬二胺材料及其制备方法，包括以下步骤：

A、称取原料，包括聚己二酰丁二胺(100～120℃4h)、聚酰胺(90～100℃4h)，并对所述原料分别进行干燥处理；

B、将干燥好的聚对苯二甲酰壬二胺和聚酰胺加到高速混合机中，并加入润滑剂、成核剂和抗氧剂，进行高速混合约1-4min；

C、将主阻燃剂和辅阻燃剂投入到高速混合机中进行混合约3-8min，混合好后把混好的阻燃剂加入到之前的混合好的物料中进行充分混合约4-7min，将混合好的物料放入到干燥箱中90-100℃干燥2-3h；

D、将充分混合并干燥的原料及助剂投入到双螺杆挤出机中，加入玻璃纤维进行增强填充挤出造粒，制得高性能聚对苯二甲酰壬二胺增强材料。

本发明所述的制备方法，所述步骤D中，双螺杆挤出机的各段温度设定为：

一区温度230～250℃，二区温度270～290℃，三区温度280～300℃，四区温度280～300℃，五区温度250～270℃，六区温度250～270℃，七区温度250～280℃，八区温度250～280℃，机头温度为280～300℃。