[发明专利]一种外观优良、低吸水率、耐自攻滑丝的聚酰胺材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种外观优良、低吸水率、耐自攻滑丝的聚酰胺材料及其制备方法和在制备电水壶温控器中的应用，所述聚酰胺材料以重量百分比计，原料组成包括：PA66 25‑35％，PA6 0‑15％，增强组分30‑40％，微胶囊红磷阻燃母粒5‑15％，相容剂3‑8％，耐自攻滑丝助剂0.2‑2％，其他助剂3‑8％；相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐中的至少一种，在190℃和1.2kg条件下的熔融指数为35‑150g/10min；耐自攻滑丝助剂为芳基磺酸钙和纳米氧化锆。所述制备方法包括：将除增强组分外的各原料组分按配比共混均匀得到预混物后从加料口加入双螺杆挤出机中，增强组分从双螺杆挤出机的第一个排气口加入，经熔融挤出、冷却、干燥、切粒即得所述聚酰胺材料。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种外观优良、低吸水率、耐自攻滑丝的聚酰胺材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰胺(PA)俗称尼龙，可通过内酰胺开环聚合或由二元酸单体与二元胺单体聚合制得，具有优良的机械性能、优良的阻隔性能、高耐热性、高耐磨性、高耐化学腐蚀等优异的综合性能，广泛应用于汽车、电动工具、电子电器、智能家电等领域。但聚酰胺也具有：吸水后力学性能和电性能下降、大扭矩自攻螺钉锁紧后滑丝等缺点，这样就需要针对需求对聚酰胺材料进行一定的改性，才能满足使用要求。

电水壶温控器作为无人看管器具中支持载流连接的绝缘材料，其除了需要经受住严苛的灼热丝试验，还要求材料具有一定的强度(拉伸强度大于125MPa，弯曲强度大于180MPa)，热变形温度不低于220MPa，密度小于1.52g/cm³。另外为了防止材料吸水后的电性能和力学性能过度下降，要求制品水煮后的吸水率小于2.0％。获得低吸水性尼龙有效的途径主要有三种：

一、通过纤维增强和矿物填充尼龙是获得低吸水性尼龙最有效的途径。如公布号CN 107474529 A的专利发布了“一种低吸水率、尺寸稳定性高的玻纤增强蒙脱土改性尼龙复合材料及其制备方法”，经蒙脱土改性尼龙复合物60-90％、玻纤纤维10-40％、抗氧剂及润滑剂混合，通过双螺杆挤出造料，制备高尺寸稳定性、较低吸水率的复合材料。

二、通过分子结构设计，如在主链段中增加亚甲基减少分子链中酰胺键含量或引入芳基或侧链基团增加空间位阻。如公布号CN 110172243 A的专利发布了“一种低吸水率的改性PA6/PA12合金材料及制备方法”，通过PA6与PA12复配合金的同时复配增韧体系和氧化镧进行复合材料的改性，使得复合材料达到现有PA6产品性能的同时，改善了尼龙产品因吸水而产生的尺寸收缩问题。

三、通过PA合金化降低吸水率。如公布号CN 102675871 A的专利发布了“一种低吸水性尼龙66聚丙烯合金材料”，按重量百分比计，各组分分别为：尼龙66 30-80％，聚丙烯8-40％，相容剂1-10％，抗氧化剂0.1-1％，润滑剂0.1-1％，使PA66/PP合金材料保持优良物理性能的同时能满足较高湿度下使用。如公布号CN 109593356 A发布了“具有优异低温韧性、低吸水率和高刚性的PA66复合材料及其制备方法”，其在PA66纯树脂中添加特定的ABS树脂、片层状结构填料和相容剂来改善复合材料的吸水率、刚性和低温韧性，使用超低粒径的片层状结构填料尤其是使用超细滑石粉可以显著降低PA66复合材料的吸水率，提高材料干态和湿态下的刚性。

上述现有技术在降低聚酰胺材料吸水率较为有效的方案，但具体方案也只适用于特殊的应用领域，如通过纤维增强和矿物填充尼龙会导致材料韧性下降，尤其高玻纤含量时吸水率下降但会导致材料表观浮纤的现象。而通过PP或者ABS合金，虽然可以明显降低吸水率，但会导致材料偏软，模量明显下降，且材料流动性下降，影响材料表观。目前材料改善方案除了吸水率，未综合考虑成品的外观以及聚酰胺材料装配锁紧时自攻滑丝等问题，也未有符合电水壶温控器领域应用要求的案列报道。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种外观优良、低吸水率、耐自攻滑丝的聚酰胺材料，具有优异的综合性能，特别适用于制备电水壶温控器。