[发明专利]一种高填充良表面的增强聚酰胺组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种高填充良表面的增强聚酰胺组合物。

背景技术

聚酰胺树脂具有优异的机械强度、耐热性、耐化学药品性、耐磨损性和自润滑性，且摩擦系数低，广泛应用于电子电器、汽车、家具、建材和纤维领域。增强的半芳香族的聚酰胺材料具有很好的机械性能和高的热变形温度，有望在很多应用领域中代替金属使用，主要是通过高填充、增强的模塑材料来实现，尤其是高玻纤含量增强的模塑材料。然而高玻纤含量的材料必然会导致材料的流动性变差，在一些薄壁和较大的制件就很难顺利注塑，并且注塑表面浮纤很严重。

欧洲专利EP 0957131 B1描述了通过加入聚酰胺预聚物来改善聚酰胺组合物的流动性能。但由于预聚物有着很高浓度的端基，后期的加工过程中不可避免会有后续的反应，反而使得流动性下降。中国专利CN 1368994A公开了一种通过将高分子量聚酰胺和熔点比高分子量聚酰胺的熔点高的聚酰胺低聚物在等于或低于聚酰胺低聚物的熔点的熔体温度下进行熔融混合来改进高分子量聚酰胺组合物的流动性，但该方法有其局限性，只能在某些特定的树脂组合中有效果，在其他体系中会出现在高分子量基体树脂的加工温度下低聚物塑化不良甚至不熔融，例如会发生在用PA66低聚物改善增强高分子量PA6材料流动性的体系中。中国专利CN 101193982B中公开了数均摩尔质量为800-5000g/mol的线性或者支化聚酰胺低聚物可以有效改善高分子量聚酰胺材料的加工性能和表面质量，但是需要加工过程中需要单独的聚酰胺低聚物端基调节的步骤，因此会限制其的大规模使用。中国专利CN200710306399公开一种用扁平玻纤增强低粘度聚酰胺的组合物，该组合物实现高含量玻纤增强，并且较好的流动性能和注塑制件表面质量。但目前对于玻璃纤维截面积的扁平比大于2的生产技术成本昂贵，大大限制了这种方法的应用。

对于其他流动性能的改善一般是通过加入流动改善剂来实现，主要例子有低分子量聚酯（DE 4127720A），用极性链改性的聚烯烃蜡（BE 820472A）或镁、锌和铝的盐（WO 97/19131）或脂肪族羧酸的1价或2价金属盐（CN 1470565A、CN 1230467C），但其缺点在于，流动性改善的同时机械性能却有较大程度的降低，失去了替代金属制件的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种高含量玻纤增强的聚酰胺组合物。该组合物具有优异的力学性能、较好的流动性能以及优良的注塑表面质量。

为了实现上述目的，本发明所述高填充良表面的增强聚酰胺组合物，按重量百分比包含以下组分：

20%～47%的半芳香族聚酰胺；

2%～10%脂肪族聚酰胺；

0.3%～1%多羧基化合物；

50%～70%的无机增强填料。

另外，所述半芳香族聚酰胺选自含4~12个碳原子的脂肪族二胺、对苯二甲酸或间苯二甲酸的均聚合物或含4~12个碳原子的脂肪族二胺、对苯二甲酸、间苯二甲酸、6~12个碳原子的脂肪族二酸的共聚物；所述半芳香族聚酰胺选自PA6T/66、PA6I、PA6T/6I、PA9T、PA10T、PA10T/66、PA12T、PA12I中的一种或者多种组分的混合物；所述半芳香族聚酰胺在95%浓硫酸中测定相对粘度为1.4～2.0；所述半芳香族聚酰胺端氨基浓度为150～300mol/t；所述的脂肪族聚酰胺选自PA6、PA46、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1212中的一种或者多种组分的混合物；所述的多羧基化合物为含有芳环的三元、四元羧酸或其酸酐；所述的三元、四元羧酸或其酸酐选自均苯三甲酸、均苯四甲酸、均苯四甲酸酐、萘四甲酸或萘四甲酸酐；所述无机增强填料为碳纤维、玻璃纤维、钛酸钾纤维、玻璃微珠、玻璃鳞片、滑石粉、云母、粘土、高岭土、二氧化硅、硅灰土、硅藻土、碳酸钙中的一种或多种混合物；该组合物还包含抗氧剂，抗氧化剂为受阻酚类、硫醚类、硫酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类、亚磷酸盐类以及含铜化合物类抗氧剂中的一种或多种的混合物。

在本发明中，其技术要点为，在半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的混合树脂体系中加入含有多羧基化合物，选用的半芳香族聚酰胺是中等粘度等级，并具有一定浓度的反应性端基，因而在熔融挤出过程中可以进行聚酰胺的支化反应，得到支化的聚酰胺，其流动性和注塑表面质量都有明显改善。