一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料，更具体地，涉及一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、尼龙材料在各个行业具有广泛的应用，多应用于各种结构件、功能件等。在使用过程中，尼龙部件常处于受力的状态，随着时间的延长，部件会发生蠕变现象，导致产品失效。

2、此外，在汽车发动机周边零部件中包括进气歧管、冷却风扇等场景，尼龙部件常处于高温环境下，该情况下的尼龙部件蠕变问题更加严重。

3、如何提高尼龙材料的抗蠕变性能，尤其是高温下的抗蠕变性能，是目前行业内亟需解决的问题之一。

4、名称为抗蠕变聚酰胺组合物、制备方法及制得的制品的中国专利的组合物具有良好的抗蠕变性能，但其不关注材料高温下的抗蠕变性能。

技术实现思路

1、本发明的首要目的是克服目前技术中的尼龙材料的抗蠕变性能不佳，尤其是高温下的抗蠕变性能不佳的问题，提供一种聚酰胺组合物。

2、本发明的进一步目的是提供上述聚酰胺组合物的制备方法。

3、本发明的进一步目的是提供上述聚酰胺组合物在制备汽车紧固件、汽车发动机进气歧管、冷却风扇或护风圈中的应用。

4、本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

5、一种聚酰胺组合物，包括如下重量份数的组分：

6、

7、本发明中，玻璃纤维的加入有利于聚酰胺组合物的抗蠕变性能的提升。

8、本发明的发明人通过研究发现，在聚酰胺组合物环氧树脂和马来酸酐接枝热塑性弹性体，可以明显提升聚酰胺组合物的常温下的抗蠕变性能和高温下的抗蠕变性能。其原因是：环氧树脂的环氧基团能够与pa树脂的端氨基或端羟基反应，形成一定的交联结构，限制pa树脂分子链的移动，从而改善聚酰胺组合物的常温和高温下的抗蠕变性能；而马来酸酐接枝热塑性弹性体也可以与环氧树脂反应而连接pa树脂分子，当聚酰胺组合物受到外力作用时，马来酸酐接枝热塑性弹性体的热塑性弹性体可以吸收和消散来自外力的能量，进一步提高聚酰胺组合物的常温和高温下的抗蠕变性能。

9、本发明中，pa树脂作为主体树脂，其含量占聚酰胺组合物的30wt％以上。

10、优选地，所述pa树脂的相对粘度为2.0～3.0。

11、本发明中，所述pa树脂的相对粘度可按照iso 307-2019在96％浓硫酸条件下测得。

12、优选地，所述pa树脂为pa6、pa66、pa56或pa612中的至少一种。

13、优选地，所述玻璃纤维为短切玻纤。

14、优选地，所述玻璃纤维的横切面平均直径为6～15μm。

15、优选地，所述玻璃纤维的平均长度为2～6mm。

16、本发明中，玻璃纤维横切面平均直径和平均长度可通过光学显微镜法测得。

17、所述环氧树脂的环氧当量为150～600g/eq。

18、优选地，所述环氧树脂的环氧当量为180～280g/eq。

19、选用该环氧当量的环氧树脂，得到的聚酰胺组合物的常温和高温下的抗蠕变性能更佳。

20、本发明的环氧树脂的环氧当量可按照gb/t 4612-2008的方法测得。

21、优选地，所述环氧树脂包括但不限于双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂或多酚型环氧树脂中的至少一种。

22、优选地，所述马来酸酐接枝热塑性弹性体的马来酸酐的接枝率为0.5～5wt％。

23、更为优选地，所述马来酸酐接枝热塑性弹性体的马来酸酐的接枝率为2～3wt％。

24、马来酸酐的接枝率在该范围内，得到的聚酰胺组合物的常温和高温下的抗蠕变性能更佳。

25、马来酸酐接枝热塑性弹性体的马来酸酐接枝率可以通过化学滴定法(koh-乙醇溶液)测试得到。

26、优选地，所述马来酸酐接枝热塑性弹性体为马来酸酐接枝poe、马来酸酐接枝sbs、或马来酸酐接枝sebs中的至少一种。

27、优选地，所述聚酰胺组合物还包括其他助剂0.1～5份。

28、优选地，所述其他助剂为润滑剂、抗氧剂或着色剂中的至少一种。

29、可选地，所述润滑剂包括但不限于酯类润滑剂，包括但不限于ebs、硬脂酰胺或芥酸酰胺中的至少一种。

30、可选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1018和抗氧剂168中的至少一种。

31、可选地，所述着色剂为黑色着色剂，包括但不限于炭黑。

32、上述聚酰胺组合物的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，熔融挤出，造粒，即得所述聚酰胺组合物。

33、优选地，所述熔融挤出的温度为180～260℃；所述熔融挤出的挤出机的螺杆长径比为40～48：1，螺杆的转速为400～800r/min。

34、上述聚酰胺组合物在制备汽车紧固件、汽车发动机进气歧管、冷却风扇或护风圈中的应用也在本发明的保护范围内。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

36、本发明通过环氧树脂和马来酸酐接枝热塑性弹性体的配合，明显提高聚酰胺组合物常温下的抗蠕变性能和高温下的抗蠕变性能。具体地，本发明的聚酰胺组合物常温下的蠕变形变率都在1.1％以下，高温下的蠕变形变率都在1.6％以下。

技术特征：

1.一种聚酰胺组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

2.根据权利要求1所述聚酰胺组合物，其特征在于，所述pa树脂的相对粘度为2.0～3.0。

3.根据权利要求1所述聚酰胺组合物，其特征在于，所述玻璃纤维为短切玻纤。

4.根据权利要求1所述聚酰胺组合物，其特征在于，所述环氧树脂的环氧当量为150～600g/eq。

5.根据权利要求1所述聚酰胺组合物，其特征在于，所述马来酸酐接枝热塑性弹性体的马来酸酐的接枝率为0.5～5wt％。

6.根据权利要求1所述聚酰胺组合物，其特征在于，所述马来酸酐接枝热塑性弹性体为马来酸酐接枝poe、马来酸酐接枝sbs、或马来酸酐接枝sebs中的至少一种。

7.根据权利要求1所述聚酰胺组合物，其特征在于，所述聚酰胺组合物还包括其他助剂0.1～5份。

8.根据权利要求7所述聚酰胺组合物，其特征在于，所述其他助剂为润滑剂、抗氧剂或着色剂中的至少一种。

9.权利要求1～8任一所述聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分混合，熔融挤出，造粒，即得所述聚酰胺组合物。

10.权利要求1～8任一所述聚酰胺组合物在制备汽车紧固件、汽车发动机进气歧管、冷却风扇或护风圈中的应用。

技术总结
本发明涉及一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用。该聚酰胺组合物，包括如下重量份数的组分：PA树脂28～72份，玻璃纤维18～52份，环氧树脂0.3～3.5份，马来酸酐接枝热塑性弹性体0.8～5.5份。本发明通过环氧树脂和马来酸酐接枝热塑性弹性体的配合，明显提高聚酰胺组合物常温下的抗蠕变性能和高温下的抗蠕变性能。

技术研发人员：付大炯,安朋,叶士兵,陈平绪,叶南飚
受保护的技术使用者：金发科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/14