CN103911003A - 一种低表面能聚酰胺66工程塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低表面能聚酰胺66工程塑料及其制备方法，由30-90份聚己二酸己二胺、0-40份填充改性物、10-30份红磷阻燃剂、1-5份硼酸锌、1-5份氧化锌、1-5份硅酮母粒经混合、挤出制成。本发明将硅酮母粒引入到PA66体系中，能够很好的降低PA66材料的表面能，提高材料的抗粘锡性，扩大了PA66材料在电子电器工程塑料制件方面的应用；同时本发明的生产成本较低，能够满足市场需求。

Description

一种低表面能聚酰胺66工程塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种低表面能聚酰胺66工程塑料及其制备方法。
 
背景技术
聚酰胺(PA)，俗称尼龙，是工程塑料中历史最悠久、综合性能较优异、产量最大、应用最广泛的非金属材料，其具有耐磨损、抗冲击、耐疲劳、耐油、耐腐蚀和使用温度范围广等优点。PA的品种繁多，其中PA6和PA66占主导地位。PA66在电子电器工程塑料制件上应用较广，如电脑内的接插件等。但诸如电脑内接插件需要与熔融焊锡接触，由于PA66由于极性较大，其表面能较高，而熔融焊锡的表面积大，从而导致熔融焊锡能轻易粘接至PA66制件表面，这极大地影响了制件的后续加工和装配。
通过降低PA66材料表面能，能够很好地解决PA66制件表面粘锡问题。如专利CN 1445277 A中采用含氟的长链羧酸盐或磺酸盐来降低PA66的表面能；刘志力等人在《阻燃增强尼龙的抗粘锡性能研究》中提到含氟低分子两亲性物质或含硅低分子两亲性物质能高降低PA66的表面能。上述两篇文献所提方法均能有效降低PA66材料的表面能，但由于含氟低分子两亲性物质或含硅低分子两亲性物质的成本普遍较高，不利于材料的推广应用。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种低表面能聚酰胺66工程塑料及其制备方法，达到降低聚酰胺66的表面能，提高其抗粘锡性，扩大PA66在电子电器工程塑料制件方面的应用
本发明的技术方案如下：
一种低表面能聚酰胺66工程塑料，由以下组分按重量份制备而成：
聚己二酸己二胺 （PA66）           30-90份
填充改性物                        0-40份
红磷阻燃剂                        10-30份
硼酸锌                            1-5份
氧化锌                            1-5份
硅酮母粒                          1-5份。
所述的填充改性物为玻璃纤维、滑石粉、硅灰石、云母粉中的至少一种。
所述的硼酸锌为无水硼酸锌或水合硼酸锌。
所述的水合硼酸锌为3.5水合硼酸锌，其分子式为2ZnO·3B2O3·3.5H2O。
所述的硅酮母粒是由聚硅氧烷与包覆载体共混而成，所述包覆载体为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯，所述包覆载体质量百分比含量为20-50%。
所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)的分子量范围为30-40万。
本发明的另一个目的是提供一种制备上述低表面能聚酰胺66工程塑料的方法，包括以下步骤：
（1）按重量配比称取聚己二酸己二胺、填充改性物、红磷阻燃剂、硼酸锌、氧化锌、硅酮母粒，在高速混合机中混合均匀；
（2）将（1）中混合均匀的物料于双螺杆挤出机中进行挤出造粒制得低表面能聚酰胺66工程塑料，所述双螺杆挤出机的温度为220-280℃。
本发明同现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明将硅酮母粒引入到PA66体系中，能够很好的降低PA66材料的表面能，提高材料的抗粘锡性，扩大了PA66材料在电子电器工程塑料制件方面的应用；
2、硅酮母粒是由聚硅氧烷通过和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)共混制成母粒，提高PA66与其他助剂之间的相容性。
3、本发明采用硅酮母粒来改性PA66，由于硅酮母粒相对于目前用而言价格低，目前市面上常用含氟聚合物或含硅两亲性物质降低PA66的表面能，多用聚四氟乙烯，其价格较高，例如AX3800价格在280000元/吨，而本发明中所有用的硅酮母粒价格在80000元/吨，价格上硅酮母粒较聚四氟乙烯便宜很多，所以本发明的生产成本较低，能够满足市场需求。
 
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）按重量配比称取聚己二酸己二胺87份，红磷阻燃剂10份，3.5水合硼酸锌1份，氧化锌1份，质量百分比为20%的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为载体的硅酮母粒1份，在高速混合机中混合均匀；
（2）将（1）中混合均匀的物料于双螺杆挤出机中进行挤出造粒制得低表面能聚酰胺66工程塑料，所述双螺杆挤出机的各区温度为220-280℃。
 
实施例2
（1）按重量配比称取聚己二酸己二胺59份，滑石粉25份，红磷阻燃剂10份，3.5水合硼酸锌2份，氧化锌2份，质量百分比为30%的聚乙烯(PE)为载体的硅酮母粒2份，在高速混合机中混合均匀；
（2）将（1）中混合均匀的物料于双螺杆挤出机中进行挤出造粒制得低表面能聚酰胺66工程塑料，所述双螺杆挤出机的各区温度为220-280℃。
 
实施例3
（1）按重量配比称取聚己二酸己二胺45份，硅灰石35份，红磷阻燃剂20份，无水硼酸锌3份，氧化锌5份，质量百分比为40%的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为载体的硅酮母粒3份，在高速混合机中混合均匀；
（2）将（1）中混合均匀的物料于双螺杆挤出机中进行挤出造粒制得低表面能聚酰胺66工程塑料，所述双螺杆挤出机的各区温度为220-280℃。
 
实施例4
（1）按重量配比称取聚己二酸己二胺30份，云母粉40份，红磷阻燃剂30份，3.5水合硼酸锌5份，氧化锌5份，质量百分比为45%的聚乙烯(PE)为载体的硅酮母粒4份，在高速混合机中混合均匀；
（2）将（1）中混合均匀的物料于双螺杆挤出机中进行挤出造粒制得低表面能聚酰胺66工程塑料，所述双螺杆挤出机的各区温度为220-280℃。
 
实施例5
（1）按重量配比称取聚己二酸己二胺70份，红磷阻燃剂30份，无水硼酸锌5份，氧化锌5份，质量百分比为50%的聚乙烯(PE)为载体的硅酮母粒5份，在高速混合机中混合均匀；
（2）将（1）中混合均匀的物料于双螺杆挤出机中进行挤出造粒制得低表面能聚酰胺66工程塑料，所述双螺杆挤出机的各区温度为220-280℃。
将上述实施例1－5中制得的低表面能聚酰胺66工程塑料在120℃下鼓风干燥5小时，由注塑机制成样条，按GB/T 2918进行状态调节，然后按GB/T14216测试各样条的湿润张力，具体数据如下表一所示：
表一：实施例1－5制得的低表面能聚酰胺66工程塑料湿润张力：
性能指标 湿润张力/mN.m-1
PA66纯料 46
实施例1 32
实施例2 28.9
实施例3 26
实施例4 23.5
实施例5 20.2
从上表数据可看出：随着硅酮母粒含量的提高，聚酰胺66工程塑料的湿润张力逐渐降低，表明材料的表面能随着硅酮母粒的增加而降低。
为了体现本发明制备的聚酰胺66工程塑料的低表面能，以上述实施例3与现有技术进行对比，其组份与材料的湿润张力数据如下表二所示：
表二：聚酰胺66工程塑料的表面能对比表：
  对比例1 对比例2 实施例3
PA66 61 59 59
填充改性物 25 25 25
红磷阻燃剂 10 10 10
硼酸锌 2 2 2
氧化锌 2 2 2
硅酮母粒     2
AX8900   2  
湿润张力/mN.m-1 43 29.2 28.9
目前市面上常用聚四氟乙烯来对PA66进行改性，但聚四氟乙烯的价格较高，例如AX3800价格在280000元/吨；而本发明所述的硅酮母粒价格在80000元/吨。在价格上硅酮母粒较聚四氟乙烯便宜很多，降低产品成本，扩大产品应用范围。对比上述三个实施例，实施例3的湿润张力较对比例1和对比例2有明显较低；同时采用了低成本的硅酮母粒，材料价格较例2有明显降低。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低表面能聚酰胺66工程塑料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：
聚己二酸己二胺            30-90份
填充改性物                0-40份
红磷阻燃剂                10-30份
硼酸锌                    1-5份
氧化锌                    1-5份
硅酮母粒                  1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种低表面能聚酰胺66工程塑料，其特征在于：所述的填充改性物为玻璃纤维、滑石粉、硅灰石、云母粉中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种低表面能聚酰胺66工程塑料，其特征在于：所述的硼酸锌为无水硼酸锌或水合硼酸锌。
4.根据权利要求3所述的一种低表面能聚酰胺66工程塑料，其特征在于：所述的水合硼酸锌为3.5水合硼酸锌。
5.根据权利要求1所述的一种低表面能聚酰胺66工程塑料，其特征在于：所述的硅酮母粒是由聚硅氧烷与包覆载体共混而成，所述包覆载体为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯，所述包覆载体质量百分比含量为20-50%。
6.根据权利要求5所述的一种低表面能聚酰胺66工程塑料，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯的分子量范围为30-40万。
7.一种制备如权利要求1所述的低表面能聚酰胺66工程塑料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按重量配比称取聚己二酸己二胺、填充改性物、红磷阻燃剂、硼酸锌、氧化锌、硅酮母粒，在高速混合机中混合均匀；
（2）将（1）中混合均匀的物料于双螺杆挤出机中进行挤出造粒制得低表面能聚酰胺66工程塑料，所述双螺杆挤出机的温度为220-280℃。
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