高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物及其制备方法与流程

文档序号:19612692发布日期:2020-01-03 14:32阅读:191来源:国知局
高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物及其制备方法与流程

本发明涉及材料领域,特别是涉及一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物及其制备方法。



背景技术:

聚酰胺6(pa6)为结晶型树脂,耐化学性、加工性优良,但吸水性大导致力学性能下降和尺寸稳定性差,而聚苯醚(ppo)为非结晶型树脂,拥有良好的力学性能和耐热性,但加工性、耐化学性和抗冲击性差。将聚酰胺6和聚苯醚制备成高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,可以克服聚酰胺6和聚苯醚的缺点,使组合物具有刚性高、蠕变小、热变形温度高、耐冲击性和耐油性好等特点。从微观结构看,高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物形成海-岛结构,聚酰胺6对组合物的贡献是使其具有良好的耐溶剂性、涂装性和成型加工性,聚苯醚对组合物的贡献是使其具有良好的耐热性、刚性和尺寸稳定性。但是,由于结晶的pa6和非晶的ppo在热力学上不相容,导致共混物分散相相畴尺寸过大,相界面作用力弱,从而导致材料强度、韧性不足,因此,制备高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的关键在于相容化技术。

目前,现有技术中对pa6/ppo体系增韧增容做了一些研究,例如:中国专利cn106084763a公开了一种耐疲劳低翘曲的pa6/ppo合金材料,其在pa6和ppo体系中加入了增容剂sebs-g-mah和增韧剂sbs;中国专利cn107083055a公开了一种导电pa6/ppo合金材料及其制备方法,该导电pa6/ppo合金材料按质量份数计算,包括35~60份尼龙6,40~65份改性聚苯醚,2~8份增韧剂,0.5~5份碳纳米管,1~10份导电炭黑,0.1~5份相容剂以及0.1~3.0份抗氧剂为制备原料,其增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物或甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种任意组合,其相容剂为分子量100~120、环氧当量为30~550g/eq的环氧树脂或改性环氧树脂中的一种或两种的任意组合;中国专利cn102732003a公开了一种阻燃玻纤增强pa6/ppo合金组合物及其制备方法,所述组合物包括以下重量百分比含量的各组分:pa620-41%,ppo20-41%,相容剂0-10%,复配阻燃母粒0-15%,玻璃纤维20-40%,抗氧剂0.1-1%,润滑分散剂0.1-1%;中国专利cn103146176a公开了一种ppo/pa合金改性增容剂及ppo/pa合金,该增容剂为聚苯醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯的接枝共聚物,使用该增容剂的ppo/pa合金,包括下述重量组成:聚苯醚50-59.5%,尼龙31.5-40.4%,增容剂0.1-18%,抗氧剂0.1-0.5%;中国专利cn108587108a公开了一种高抗冲性ppo/pa合金材料及其制备方法,其由ppo树脂、pa树脂、相容剂、增韧剂及抗氧剂五种成分组成,具体由以下按重量比计的原料组成:ppo树脂30~70份、pa树脂30~70份、相容剂3~10份、增韧剂5~15份、抗氧剂0.1~1份,其中相容剂为ppo-g-mah,增韧剂为sebs-g-mah;中国专利cn108276758a公开了一种良表面的高填充ppo/pa合金材料及其制备方法,其由ppo树脂、pa树脂、ps树脂、碳纤维、相容剂、增韧剂、流动改性剂、抗氧剂八种成分组成;按重量比计:ppo树脂10~50份、pa树脂10~60份、ps树脂5~20份、碳纤维20~40份、相容剂3~10份、增韧剂5~15份、流动改性剂0.2~2份、抗氧剂0.1~1份,其中相容剂为ppo-g-mah,增韧剂为sebs、sebs-g-mah和poe-g-mah中的一种或多种。

在电工、电子技术领域中,在储能方面具有特殊作用的高介电常数材料具有重要的作用,同时随着通讯和精细电工等行业的发展,对高储能密度、高介电常数材料的需求也日益增长。高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物可以直接注塑成型,对于小型化、轻质化及高可靠性要求的电工领域具有极其重要的使用价值和应用前景。但是,现有技术中对pa6/ppo体系的高介电性研究较少。



技术实现要素:

基于此,本发明的目的在于提供一种具有优异力学性能、加工性能和高介电常数的聚酰胺6/聚苯醚组合物,可应用于通讯和精细电工等领域。

为达到上述目的,本发明采用以下方案:

一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,该组合物由以下重量份的原料制备而成:

所述低黏度聚酰胺6树脂的特性黏度为1.01~1.33dl/g;所述高黏度聚苯醚树脂的特性黏度为0.45~0.51dl/g;所述低黏度聚苯醚树脂的特性黏度为0.33~0.37dl/g;

所述高介电常数填料为钛酸钡、钛酸锶、铌酸钡钠、铌酸锶中的至少一种;

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。

在其中一些实施例中,所述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由以下重量份的原料制备而成:

在其中一些实施例中,所述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,进一步优选由以下重量份的原料制备而成:

在其中一些实施例中,所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量分数为2~4wt%。

在其中一些实施例中,所述氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐中的马来酸酐接枝率为0.8~1.5wt%。

在其中一些实施例中,所述高介电常数填料为钛酸钡;所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

本发明的另一目的是提供高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法。

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,具体的技术方案,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于110~140℃的温度下干燥4~8小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于80~110℃的温度下干燥4~8小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、高介电常数填料、硅烷偶联剂、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到搅拌机中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台搅拌机中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(例如第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数包括:一区温度为240~260℃,二区温度为245~265℃,三区温度为245~265℃,四区温度为250~270℃,五区温度为250~270℃,六区温度为245~265℃,七区温度为245~265℃,八区温度为245~265℃,模头温度为245~265℃,螺杆转速为200~600rpm。

在其中一些实施例中,步骤(1)中将低黏度聚酰胺6树脂置于120~130℃的温度下干燥4~6小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于90~100℃的温度下干燥4~6小时;步骤(3)中所述的工艺参数包括:一区温度为245~255℃,二区温度为250~260℃,三区温度为250~260℃,四区温度为255~265℃,五区温度为255~265℃,六区温度为250~260℃,七区温度为250~260℃,八区温度为250~260℃,模头温度为250~260℃,螺杆转速为300~500rpm。

在其中一些实施例中,所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹;螺杆长度l和直径d之比l/d为35~50;所述螺杆上设有1个以上(含1个)的啮合块区和1个以上(含1个)的反螺纹区。

在其中一些实施例中,所述螺杆长度l和直径d之比l/d为35~45;所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

在其中一些实施例中,步骤(1)和/或步骤(2)中,所述搅拌机为高速搅拌机,转速为500-1500转/分。

本发明的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的原理如下:

为了解决高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物中pa6和ppo相容性和加工性能不佳的缺陷,本发明通过加入苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯、氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐来改善pa6和ppo两者之间的相容性,同时氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐可以提高pa6/ppo组合物的缺口冲击强度,并且通过加入高黏度聚苯醚树脂来保证pa6/ppo组合物的力学性能,加入低黏度聚苯醚树脂和低黏度聚酰胺6树脂来保证pa6/ppo组合物的加工性能,通过复配使用高介电常数填料、聚偏氟乙烯、酞菁铜齐聚物来提高聚酰胺6/聚苯醚组合物的介电常数。

本发明采用的苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯、氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐可以有效改善pa6和ppo两相间的界面黏结力,提高两者之间的相容性。其中,苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的苯乙烯结构单元与ppo的相容性很好、甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基可以和pa6的端氨基以及ppo的端羟基反应,从而提高pa6和ppo两者之间的相容性;甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基可以和pa6的端氨基和端羧基以及ppo的端羟基反应,从而提高pa6和ppo两者之间的相容性;氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐中的苯乙烯结构单元与ppo的相容性很好、马来酸酐的酸酐基团可以和pa6的端氨基以及ppo的端羟基反应,从而提高pa6和ppo两者之间的相容性。

本发明采用的n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺的熔点为272℃、沸点大于360℃,在pa6和ppo共混过程中的热稳定性较好,其酰胺基团可以与pa6树脂的端基反应来提高相容性,受阻哌啶基可以提供抗氧化作用和提高共聚物的染色性。

本发明采用的双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯的熔点为239℃、热分解温度超过350℃,具有良好的耐热性和抗水解性,可以为pa6和ppo共混过程中提供优越的颜色稳定性和熔融稳定性,同时可防止pa6和ppo在高温过程中的热降解,并抑制了由于长时间而引起的热氧变色,其还提供了于氮氧化物(nox)气体的环境下的颜色稳定性,防止气薰变色。

本发明采用的季戊四醇锌兼具润滑和热稳定的作用,同时其单独作为热稳定剂时,与普通含锌化合物(例如氧化锌)相比较,可以有效降低在共混过程中“锌烧”发生的概率。

本发明通过复配使用高介电常数填料、聚偏氟乙烯、酞菁铜齐聚物来提高聚酰胺6/聚苯醚组合物的介电常数。高介电常数填料钛酸钡、钛酸锶、铌酸钡钠、铌酸锶具有很高室温介电常数的弛豫铁电体,通过硅烷偶联剂包覆后可以有效提高其与pa6和ppo树脂间的相容性,减少其对力学性能的影响;聚偏氟乙烯(pvdf)具有较高的介电常数(100hz达到8左右而介电损耗在0.04~0.2之间)和易加工性,酞菁铜齐聚物(cupc)的介电常数可以达到105-106,但较难分散,通过pvdf和cupc复配使用,有助于cupc在pa6和ppo树脂基材中的分散,从而提高聚酰胺6/聚苯醚组合物的介电常数。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明针对现有高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物中pa6和ppo相容性和加工性能不佳的缺陷,通过加入苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯、氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐来改善pa6和ppo两者之间的相容性,以及通过氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐提高高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的韧性,同时通过复配使用高黏度和低黏度的聚苯醚树脂、低黏度的聚酰胺6树脂来保证高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的力学性能和加工性能,复配使用n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯和季戊四醇锌改善高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物共混加工过程中的黄变现象和热稳定性,复配使用高介电常数填料、聚偏氟乙烯、酞菁铜齐聚物来提高聚酰胺6/聚苯醚组合物的介电常数,各原料组分相互配合使所制备得到的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物具有优异力学性能、加工性能和高介电常数,可应用于通讯和精细电工等领域。

本发明提供的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,工艺简单,易于控制,对设备要求不高,所使用的设备均为通用的聚合物加工设备,投资不高,有利于工业化生产。

附图说明

图1为本发明一实施例的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备工艺流程图。

具体实施方式

为了能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,解析本发明的优点与精神,藉由以下实施例对本发明做进一步的阐述。

本发明一实施例的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的反应机理如下(制备工艺流程图请见图1):

反应机理

由上述反应式可知,苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的环氧基团可以和pa6的端氨基、ppo的端羟基发生化学反应,从而提高pa6和ppo两者之间的相容性;甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基可以和pa6的端氨基和端羧基、ppo的端羟基反应,从而提高pa6和ppo两者之间的相容性;氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐中的酸酐基团可以和pa6的端氨基、ppo的端羟基反应,从而提高pa6和ppo两者之间的相容性。

本发明实施例和对比例所使用的原料如下:

低黏度聚酰胺6树脂,特性黏度为1.17dl/g,选自湖南岳阳巴陵石化有限公司;

低黏度聚酰胺6树脂,特性黏度为1.05dl/g,选自湖南岳阳巴陵石化有限公司;

低黏度聚酰胺6树脂,特性黏度为0.97dl/g,选自湖南岳阳巴陵石化有限公司;

高黏度聚苯醚树脂,特性黏度为0.48dl/g,选自南通星辰合成材料有限公司;

高黏度聚苯醚树脂,特性黏度为0.46dl/g,选自南通星辰合成材料有限公司;

高黏度聚苯醚树脂,特性黏度为0.55dl/g,选自南通星辰合成材料有限公司;

低黏度聚苯醚树脂,特性黏度为0.35dl/g,选自南通星辰合成材料有限公司;

低黏度聚苯醚树脂,特性黏度为0.34dl/g,选自南通星辰合成材料有限公司;

低黏度聚苯醚树脂,特性黏度为0.28dl/g,选自南通星辰合成材料有限公司;

苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)的质量分数为3wt%,选自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;

甲苯二异氰酸酯,选自国药集团化学试剂有限公司;

氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐,马来酸酐接枝率为1.2wt%,选自日本可乐丽公司;

n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺,选自如东金康泰化学有限公司;

双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯,选自上海点耀精细化工有限公司;

季戊四醇锌,选自肇庆市森德利化工实业有限公司;

钛酸钡,选自郑州艾克姆化工有限公司;

γ-氨丙基三乙氧基硅烷,选自湖北武大有机硅新材料股份有限公司;

γ-氨丙基三甲氧基硅烷,选自湖北武大有机硅新材料股份有限公司;

聚偏氟乙烯,选自湖北鑫鸣泰化学有限公司;

酞菁铜齐聚物,选自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;

氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐,选自沈阳科通塑胶有限公司。

以下结合具体实施例来详细说明本发明。

实施例1:

本实施例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于110℃的温度下干燥8小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于80℃的温度下干燥8小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为240℃,二区温度为245℃,三区温度为245℃,四区温度为250℃,五区温度为250℃,六区温度为245℃,七区温度为245℃,八区温度为245℃,模头温度为245℃,螺杆转速为200rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为35,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

实施例2:

本实施例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于140℃的温度下干燥4小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于110℃的温度下干燥4小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为260℃,二区温度为265℃,三区温度为265℃,四区温度为270℃,五区温度为270℃,六区温度为265℃,七区温度为265℃,八区温度为265℃,模头温度为265℃,螺杆转速为600rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为50,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

实施例3:

本实施例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于120℃的温度下干燥6小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于90℃的温度下干燥6小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为245℃,二区温度为250℃,三区温度为250℃,四区温度为255℃,五区温度为255℃,六区温度为250℃,七区温度为250℃,八区温度为250℃,模头温度为250℃,螺杆转速为300rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为35,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

实施例4:

本实施例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于130℃的温度下干燥4小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于100℃的温度下干燥4小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为255℃,二区温度为260℃,三区温度为260℃,四区温度为265℃,五区温度为265℃,六区温度为260℃,七区温度为260℃,八区温度为260℃,模头温度为260℃,螺杆转速为500rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为45,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

实施例5:

本实施例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于125℃的温度下干燥5小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于95℃的温度下干燥5小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为255℃,七区温度为255℃,八区温度为255℃,模头温度为255℃,螺杆转速为400rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为40,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

实施例6:

本实施例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于125℃的温度下干燥5小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于95℃的温度下干燥5小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为255℃,七区温度为255℃,八区温度为255℃,模头温度为255℃,螺杆转速为400rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为40,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

实施例7:

本实施例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于125℃的温度下干燥5小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于95℃的温度下干燥5小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为255℃,七区温度为255℃,八区温度为255℃,模头温度为255℃,螺杆转速为400rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为40,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

实施例8:

本实施例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于125℃的温度下干燥5小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于95℃的温度下干燥5小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为255℃,七区温度为255℃,八区温度为255℃,模头温度为255℃,螺杆转速为400rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为双线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为40,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

对比例1:

本对比例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于125℃的温度下干燥5小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于95℃的温度下干燥5小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为255℃,七区温度为255℃,八区温度为255℃,模头温度为255℃,螺杆转速为400rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为40,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

对比例2:

本对比例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于125℃的温度下干燥5小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于95℃的温度下干燥5小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为255℃,七区温度为255℃,八区温度为255℃,模头温度为255℃,螺杆转速为400rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为40,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

对比例3:

本对比例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于125℃的温度下干燥5小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于95℃的温度下干燥5小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯和季戊四醇锌加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为255℃,七区温度为255℃,八区温度为255℃,模头温度为255℃,螺杆转速为400rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为40,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

对比例4:

本对比例一种高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物,由如下重量份的原料制备而成:

上述高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述低黏度聚酰胺6树脂置于125℃的温度下干燥5小时,以及所述高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂置于95℃的温度下干燥5小时后,冷却,将冷却后的低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂,以及所述n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、钛酸钡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚偏氟乙烯和酞菁铜齐聚物加入到高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(2)将所述苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐加入到另一台高速搅拌机(转速为1000转/分)中进行混合;

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中,并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(第四区)加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为255℃,七区温度为255℃,八区温度为255℃,模头温度为255℃,螺杆转速为400rpm。

所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度l和直径d之比l/d为40,所述螺杆上设有2个啮合块区和1个反螺纹区。

以下为实施例与对比例的原料组成一览表(表1)。

表1实施例与对比例原料组成重量份一览表

备注:a,高黏ppo的特性黏度为0.55dl/g;b,低黏pa6的特性黏度为0.97dl/g,低黏ppo的特性黏度为0.28dl/g;c,seps-g-mah替换为sebs-g-mah;d,螺杆结构变更。

其中,以上实施例和对比例的n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌的添加量均为0.2份。

将上述实施例和对比例制备得到的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物进行以下性能测试:

拉伸性能:按gb/t1040-2006标准测试,拉伸速率为50mm/min;

冲击性能:按gb/t1843-2008标准测试,样条厚度为4mm;

熔融指数:按gb/t3682-2000标准测试,测试温度为280℃,负载为5kg;

介电常数:按iec60250标准测试,测试频率为1ghz。

性能测试结果如表2所示。

表2实施例与对比例的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的性能一览表

实施例1~7为调整低黏度聚酰胺6树脂、高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂、sg、tdi和seps-g-mah的添加量,从表中可以看出,随着低黏度聚酰胺6树脂添加量的减少(或聚苯醚树脂添加量的增加),其拉伸强度和熔融指数呈现减少的变化趋势,而缺口冲击强度呈现增大的变化趋势,这主要是因为pa6属于结晶性塑料,其基材本身的拉伸强度较高以及流动性较好,而ppo属于非晶性塑料,其基材本身的拉伸强度不高以及主链上具有刚性的苯环,流动性较差。同时,sg、tdi和seps-g-mah的添加量增加,可以有效提高pa6和ppo两相之间的相容性,从而提高pa6/ppo的缺口冲击强度,但是sg、tdi和seps-g-mah添加过多,反而影响其拉伸强度。随着钛酸钡、聚偏氟乙烯、酞菁铜齐聚物的添加量增加,其介电常数(1ghz)呈现增大的变化趋势。通过对比,实施例7的综合性能最佳。

实施例7与实施例8相比,实施例8的平行双螺杆挤出机的螺杆形状为双线螺纹,实施例7的平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,通过对比可以发现,采用实施例7所述的平行双螺杆挤出机的螺杆参数,其制备得到的聚酰胺6/聚苯醚组合物的拉伸强度、缺口冲击强度、熔融指数和介电常数更好。

实施例7与对比例1相比,对比例1使用特性黏度为0.55dl/g的高黏度聚苯醚树脂,而实施例7使用的是特性黏度为0.48dl/g的高黏度聚苯醚树脂,随着聚苯醚树脂特性黏度的提高,其流动性大幅降低,当聚苯醚树脂特性黏度为0.55dl/g时,其高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的熔融指数仅为12g/10min,加工性能不佳;实施例7与对比例2相比,对比例2使用特性黏度为0.97dl/g的低黏聚酰胺6树脂,特性黏度为0.28dl/g的低黏聚苯醚树脂,而实施例7使用的是特性黏度为1.17dl/g的低黏聚酰胺6树脂,特性黏度为0.35dl/g的低黏聚苯醚树脂,随着聚酰胺6树脂和聚苯醚树脂的特性黏度降低,其拉伸强度和缺口冲击强度也降低,对比例2所制备得到的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的拉伸强度和缺口冲击强度要低于实施例7的;实施例7与对比例3相比,对比例3没有添加sg、tdi和seps-g-mah,其pa6和ppo相容性较差,从而制备得到的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的拉伸强度和缺口冲击强度要远低于实施例7的,并且对比例3没有使用钛酸钡、聚偏氟乙烯、酞菁铜齐聚物,其介电常数(1ghz)仅为3.6;实施例7与对比例4相比,对比例4采用的是sebs-g-mah,而实施例7采用的是seps-g-mah,实施例7制备得到的高介电常数聚酰胺6/聚苯醚组合物的拉伸强度和缺口冲击强度要高于对比例4的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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