[发明专利]一种低气味高光泽免喷涂聚酰胺组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低气味高光泽免喷涂聚酰胺组合物包括以下组分及重量份数：聚酰胺30‑100份、效果颜料0.1‑6份、矿物填充剂0‑50份、增韧剂0‑20份、助剂0‑5份、热稳定剂0‑1份和抗氧剂0‑1份；本发明的聚酰胺在生产过程中残留的单体以及低聚物形式的组分在制备过程中被反应而消除，改善低气味尼龙组合物的气味。同时减少免喷涂制件的表面缺陷并提高了亮度，使得更接近于喷漆件的外观效果，气味脱除工艺进一步降低了尼龙组合物的气味，矿物填充剂和增韧剂的引入，进一步提升了光泽性和拉伸强度。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域,特别涉及一种低气味高光泽免喷涂聚酰胺组合物及其制备方法。

背景技术

塑料表面的涂装具有非常好的装饰性，但同时也不可避免地造成化学污染，并增加了系统成本。因而产生了免喷涂塑料的开发需求。有竞争力的免喷涂塑料需要具有以下特性：系统成本低，可注塑成型；易于加工成型，均匀一致的表面效果；优异的外观效果，如光泽、金属效果、钢琴黑等；耐划伤、磨损、污渍、指纹等；耐洗涤剂等化学制剂；耐候性；可取代金属部件等。

随着国家政府出台的法规对汽车环保要求的日趋严苛，各汽车主机厂纷纷制定汽车内饰材料气味标准用来规范可能会影响到汽车驾驶舱气味的零部件或者材料，比如大众汽车的PV 3900对汽车内饰不同大小规格的零件，制定了取样及气味评定要求。

聚酰胺材料合成过程残余的单体或低聚物，在注塑成型以及使用的过程中挥发，严重影响材料的气味等级。与聚丙烯、聚烯烃的聚合物的聚合方式存在差异，聚酰胺材料通过缩聚反应形成，通过脱去水分子形成酰胺键结构，属于可逆反应，在特定的环境可以通过水分子或者活性的羟基、氨基、巯基、羧基、酯基等官能团发生反应进行解聚合的逆向反应，形成低聚物或者单体结构，严重影响气味。聚酰胺材料过去常用于功能结构件、外饰件一系列对气味无要求或者要求不严苛的环境，随着聚酰胺材料在汽车内饰以塑代钢的推广，使得材料设计不得不考虑采用低气味尼龙材料，以期同时满足对材料机械性能与散发特性的严格要求。

Enlish等在USP.5855623提出用水溶性酰胺单体接枝在聚酯上，然后添加到尼龙树脂中，得到低气味的尼龙合金。Borgner等在USP.6794032中往长纤维增强尼龙6中添加了硫化锌，酰胺类相容剂，改性聚丙烯，得到低气味的尼龙产品。CN200610028822公开了使用相容剂为聚烯烃与不饱和酸、酸酐的接枝物改善PA6组合物的气味，而聚烯烃不饱和酸、酸酐本身就有可能存在残留的不饱和酸、酸酐单体会导致材料气味超标。

以上专利虽然与尼龙6组合物的气味有关，但其主要目标不在于降低尼龙6组合物的气味，而且由于这些方法是通过添加吸附性物质或反应性物质来改善尼龙6组合物气味高的问题，往往会导致尼龙6组合物的性能有不同程度的降低和制作成本的升高。

随着人们环保意识的加强和对感官体验的更高追求，各大主机厂对免喷涂材料的需求越来越多。对产品外观要求的日益提高，对传统喷涂工艺所带来的丰富色彩效果表达出前所未有的青睐，包括珠光效果、金属质感、闪烁效果等。然而传统的喷涂工艺会给环境造成污染和能源浪费，一方面迫使喷涂工艺不断改善以减轻环境压力，一方面在使用量较大的树脂领域开始出现免喷涂产品，即向树脂中添加金属粉颜料、珠光颜料等具有特殊色彩效果颜料以获得与喷涂工艺相似的外观效果。然而效果颜料一般会通过表面改性获得与基体树脂的反应活性，提高效果颜料在树脂基体中的分散，减少表面缺陷产生。这些效果颜料分布于产品中，进一步恶化了尼龙材料的气味问题，尤其应用于汽车内饰部件，如副仪表板、换挡拨片、调节按钮、换挡器手球、装饰件等零件时，气味问题制约着免喷涂尼龙产品的进一步推广。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种低气味高光泽免喷涂聚酰胺组合物。能够解决聚酰胺在加工过程及其他生产或使用过程所引入的金属杂质以及其他形式的催化剂杂质在生产、存储、运输、使用过程中对聚酰胺材料进行催化降解产生气味的问题。同时解决由于引入效果颜料而恶化气味的问题。

本发明的目的是这样实现的：