[发明专利]一种免喷涂金属色聚酰胺材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种免喷涂金属色聚酰胺材料及其制备方法和应用。所述聚酰胺材料按重量份计包括70‑99份聚酰胺、1‑20份改性金属粉、2‑10份改性矿物和3‑10份相容剂。改性金属粉与改性矿物在聚酰胺基质中的分散性较好，与聚酰胺基质的相互作用较强，所得的聚酰胺材料不易产生“发黑”和“流痕”等外观缺陷，而且该材料的冲击韧性、拉伸强度与热变形温度都有明显改进，其热变形温度可达95.3～117.3℃。因此使用该材料在产品成型时表观合格率较高，装配使用时也不易断裂，具有较高的工业化价值。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种聚酰胺材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种免喷涂金属色高耐热聚酰胺材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰胺(Polyamide,PA)俗称尼龙，是分子内具有重复单元酰胺键(-CONH-)的线性高分子，可由二元酸和二元胺缩聚而成，也可由氨基酸己内酰胺开环聚合而成。PA是性能优异的工程塑料，具有良好的机械强度、自润滑性能、易加工性、良好的耐磨性能及减震消音等特点，被广泛应用于机械、汽车、电器等行业。但PA分子内存在极性的酰胺键，容易吸水，导致其尺寸稳定性差且机械强度下降，PA的缺口冲击韧性较差，脂肪族聚酰胺(如PA6、PA66、PA46等)的维卡软化点(Vicat softening temperature,VST)较高但热变形温度较低，这些问题限制了其应用范围。

目前，改性聚酰胺材料应用于家电(如液晶电视外壳和音响外壳)、汽车内外饰件(如装饰条、装饰板、拉手和扣手)等领域时，往往需要进行二次加工(如电镀、喷漆等)，来满足人们对产品美观、耐磨等方面的要求，但二次加工会带来生产成本的提高、环境污染等问题。脂肪族聚酰胺由于其具有优异的机械性能、良好的加工性能、可呈现良好金属质感、表面耐刮擦性好等特点，因此脂肪族聚酰胺可用作免喷涂高光泽强金属质感材料且具有广阔的市场前景。

CN108456419A公开了一种低粘度免喷涂金属银色聚酰胺组合物及其制备方法，原料为PA6树脂、金属银粉、偶联剂、低粘高分子物质、润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、蒙脱土、阻燃剂、MDI、纳米三氧化二铝、二硫化钼、纳米二氧化硅、聚四氟乙烯、玻璃微珠、聚氧化乙烯、玻璃纤维、扩链剂和聚芳酯，具有低粘度特性，解决了制品气纹问题，阻隔性能高；具有免喷涂特性，替代电镀或真空镀金属模式，残余内应力小，但由于玻璃纤维的添加，其成型制品光泽和外观可能存在不佳问题。

CN102372921A公开了一种耐热聚酰胺组合物及其应用，该组合物按重量百分比计，包括如下组分：耐热聚酰胺树脂40-90％，矿物纤维A 5-35％，矿物填料B 0-35％，光稳定剂0.1-1％，流动改性剂0.1-1％，抗氧剂0.1-1％。此发明选择端氨基与端羧基浓度比例在0.1-0.8之间的耐热聚酰胺树脂，配合扁平比在2-6之间的异形玻璃纤维、矿物填料B及流动改性剂得到，所得聚酰胺组合物虽然耐热性能较好，但是没有金属质感，也存在成型制品外观不佳的问题。

CN107353635A公开了一种具有金属光泽的纳米聚酰胺组合物及其制备方法，其按重量份计包括如下原料组分：聚酰胺树脂100份、纳米聚酰胺母粒5-40份、金属颜料0.3-2份、分散助剂0.051份和加工助剂0.5-2份。此发明选用自制的纳米聚酰胺母粒为增强材料，同核壳型分散剂相互作用，与聚酰胺树脂复合，辅以相应的加工助剂，获得一种具有金属光泽的纳米聚酰胺组合物，具有良好的机械性能和表面性能。但是所得材料的热变形温度较低，易变形，大大限制了其应用范围和成品合格率。

在实际使用过程中，金属色脂肪族聚酰胺材料容易“发黑”，制成产品时容易形成“流痕”等外观缺陷，而且所得材料的热变形温度较低，这些问题限制了其应用范围和成品合格率；另一方面，金属色聚酰胺材料的缺口冲击强度较低，在用作汽车内饰长饰条和装饰板时，实际装配和使用的过程中存在断裂的风险。

因此，在本领域期望得到一种具有高光泽、金属质感强、成型制品外观质量高、较高常低温冲击韧性同时还具有较高热性能的聚酰胺材料。

发明内容