一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于高分子材料，具体涉及一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚酰胺(pa)是一种热塑性树脂，这种材料具有良好的耐磨性能、耐化性能以及耐溶剂性等特点，广泛应用于汽车，电子，工业，医疗，食品，消费品等领域。但是，因其分子链中的酰胺基团具有较强的极性，容易与环境中的水分子形成氢键，使材料具有较大的吸水率，容易导致材料的尺寸稳定性、力学性能变差，进而影响产品的使用，尤其是脂肪族聚酰胺，如聚酰胺66(pa66)等；因此，保证聚酰胺其它性能基本不变的前提下，降低其吸水率，提高其尺寸稳定性以及力学性能，是目前较为关注的问题。

2、现有技术中有通过添加填料或低吸水助剂，从而降低聚酰胺的吸水率。例如通过添加玻纤、滑石粉、蒙脱土、硅灰石等填料来增加聚酰胺的尺寸稳定性；但是，对于改善聚酰胺的吸水性没有明显效果，且影响材料的力学性能；而低吸水助剂如起屏蔽作用的蜡、硅酮等，通过屏蔽水与酰胺基团接触，从而降低吸水率；但是助剂改善效果有限。

3、因此，开发一种吸水率低且尺寸稳定性好的聚酰胺材料，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。所述聚酰胺复合材料具有低吸水性以及高尺寸稳定性。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种聚酰胺复合材料，以重量份计，所述聚酰胺复合材料包括脂肪族聚酰胺60～85份和半芳香族聚酰胺6～14份。

4、本发明中，通过采用特定含量的半芳香族聚酰胺与特定含量的脂肪族聚酰胺复配，在不影响聚酰胺基本性能的前提下，能够降低聚酰胺材料的吸水率，提高聚酰胺材料的尺寸稳定性。

5、本发明中，脂肪族聚酰胺60～85份，例如可以为60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份、70份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份、81份、82份、83份、84份、85份等。

6、本发明中，所述半芳香族聚酰胺6～14份，例如可以为6份、6.2份、6.4份、6.6份、6.8份、7份、7.2份、7.4份、7.6份、7.8份、8份、8.2份、8.4份、8.6份、8.8份、9份、9.2份、9.4份、9.6份、9.8份、10份、10.2份、10.4份、10.6份、10.8份、11份、11.2份、11.4份、11.6份、11.8份、12份、12.2份、12.5份、12.8份、13份、13.2份、13.5份、13.8份、14份等。

7、优选地，所述半芳香族聚酰胺由芳香族二元酸与脂肪族二元胺缩聚而成。

8、优选地，所述芳香族二元酸包括间苯二甲酸、对苯二甲酸或邻苯二甲酸中的任意一种或至少两种的组合。

9、优选地，所述脂肪族二元胺包括c4～c10脂肪族二元胺。

10、优选地，所述脂肪族二元胺包括丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺或癸二胺中的任意一种或至少两种的组合。

11、优选地，所述半芳香族聚酰胺包括聚间苯二甲酰己二胺、聚对苯二甲酰己二胺或聚邻苯二甲酰己二胺中的任意一种或至少两种的组合。

12、优选地，所述半芳香族聚酰胺中，衍生自芳香族二元酸的结构单元的质量百分含量为62～85％，例如可以为62％、62.2％、62.5％、62.8％、63％、63.2％、63.5％、63.8％、64％、64.2％、64.5％、64.8％、65％、65.2％、65.5％、65.8％、66％、66.2％、66.5％、66.8％、67％、67.2％、67.5％、67.8％、68％、68.2％、68.5％、68.8％、69％、69.2％、69.5％、69.8％、70％、70.2％、70.5％、70.8％、71％、71.5％、72％、72.5％、73％、73.5％、74％、74.5％、75％、75.5％、76％、76.5％、77％、77.5％、78％、78.5％、79％、79.5％、80％、81％、82％、83％、84％、85％等；优选为65～74％。

13、优选地，所述半芳香族聚酰胺的特性粘度为1.2～2dl/g，例如可以为1.2dl/g、1.22dl/g、1.24dl/g、1.26dl/g、1.28dl/g、1.3dl/g、1.32dl/g、1.34dl/g、1.36dl/g、1.38dl/g、1.4dl/g、1.42dl/g、1.44dl/g、1.46dl/g、1.48dl/g、1.5dl/g、1.52dl/g、1.54dl/g、1.56dl/g、1.58dl/g、1.6dl/g、1.62dl/g、1.64dl/g、1.66dl/g、1.68dl/g、1.7dl/g、1.72dl/g、1.75dl/g、1.78dl/g、1.8dl/g、1.82dl/g、1.85dl/g、1.88dl/g、1.9dl/g、1.92dl/g、1.95dl/g、1.98dl/g、2dl/g等。

14、优选地，所述脂肪族聚酰胺包括聚己二酸己二胺(pa66)和/或聚己内酰胺(pa6)。

15、优选地，以重量份计，所述聚酰胺复合材料包括65～80份聚己二酸己二胺，例如可以为65份、66份、67份、68份、69份、70份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份等。

16、优选地，所述聚己二酸己二胺与半芳香族聚酰胺的质量比为(7～10):1，其中，(7～10)中的具体取值例如可以为7、7.2、7.4、7.6、7.8、8、8.2、8.4、8.6、8.8、9、9.2、9.4、9.6、9.8、10等。

17、优选地，以重量份计，所述聚酰胺复合材料包括聚己内酰胺1～5份，例如可以为1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4份、4.2份、4.4份、4.6份、4.8份、5份等。

18、优选地，以重量份计，所述聚酰胺复合材料还包括10～25份助剂，例如可以为10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份等。

19、优选地，所述助剂包括增韧剂、热稳定剂、流动剂、成核剂或着色剂中的至少一种。

20、优选地，所述增韧剂包括聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐或苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐中的至少一种。

21、优选地，所述热稳定剂包括铜盐类热稳定剂、芳香胺类热稳定剂、受阻酚类热稳定剂或受阻胺类热稳定剂中的至少一种。

22、优选地，所述流动剂包括硅氧烷类流动剂。

23、优选地，所述成核剂包括滑石、氮化硼、二氧化硅、长链聚酯钠盐类成核剂(例如聚酯尼龙成核剂p-22)或长链羧酸钙盐类成核剂(例如科莱恩cav102)中的至少一种。

24、优选地，以重量份计，所述助剂包括8～15份增韧剂(例如可以为8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份等)、1～4份热稳定剂(例如可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份等)、0.5～2份流动剂(例如可以为0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份等)、0.05～0.5份成核剂(例如可以为0.05份、0.06份、0.08份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等)和0.5～1.5份着色剂(例如可以为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份等)。

25、第二方面，本发明提供一种根据第一方面所述的聚酰胺复合材料的制备方法，所述制备方法包括：

26、将脂肪族聚酰胺和半芳香族聚酰胺混合，挤出，得到所述聚酰胺复合材料。

27、优选地，所述混合的物料还包括助剂。

28、优选地，所述挤出的温度为150～350℃，例如可以为150℃、160℃、180℃、200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃、320℃、340℃、350℃等。

29、本发明中，所述挤出在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机挤出的具体工艺参数为：一区温度300～320℃，二区温度300～320℃，三区温度300～320℃，四区温度300～320℃，五区温度260～280℃，六区温度230～250℃，七区温度200～220℃，八区温度180～200℃，机头温度为260～280℃。

30、第三方面，本发明提供一种高尺寸稳定低吸湿的制品，所述制品的材料包括根据第一方面所述的聚酰胺复合材料。

31、本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

33、本发明提供的聚酰胺复合材料，通过加入半芳香族聚酰胺，并且控制半芳香族聚酰胺的含量在特定范围内，在不影响聚酰胺基本性能的前提下，能够降低聚酰胺材料的吸水率，提高聚酰胺材料的尺寸稳定性；所述聚酰胺复合材料的吸水率≤6.25％，吸水后横向尺寸变化率≤1.22％，吸水后纵向尺寸变化率≤1.22％。