CN104448802A - 一种能改善包胶性能的聚酰胺组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能改善包胶性能的聚酰胺组合物及其制备方法。本发明的能改善包胶性能的聚酰胺组合物，其特征是：由如下按重量百分数计算的组分组成：聚酰胺6或聚酰胺66树脂，95~35份，玻璃纤维：0~50份，改性剂：5~15份，稳定剂或抗氧剂：0.1~0.3份，增韧剂：0~10份。本发明使用常规的弹性体包胶，保留了弹性体优异性能，粘接效果好，能够充分满足消费电子行业对产品触感好、色彩时尚、大批量、精密注塑的要求。

Description

一种能改善包胶性能的聚酰胺组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种能改善包胶性能的聚酰胺组合物及其制备方法，属于工程塑料技术领域。
背景技术：
将软质的橡胶类材料与硬质的塑料制品连接在一起，最早使用的是机械搭扣的方式，但橡胶制品不易加工比较精细的表面质地，因此，这种效果不好。尤其是在需要长期、疲劳使用的状态下。后来，一些专用的结构胶黏剂开始用于解决这一问题，3M、汉高和ITW都有相应的解决方案。结构胶的使用，粘接效果优异，但增加的原料的成本，并增加了制造工序。同时，结构胶属于反应性的，储存期有限，给制造的精益化管理提出了更高的要求。
随着热塑性弹性体的出现和推广应用，和双色注塑工艺的出现，软胶和硬胶在成型加工中直接组合，成为了更理想的制造方式。聚酰胺属于结晶度高、高熔点和极性很强的硬质塑料，与多数弹性体的粘接性效果比较差。
很多公司通过对弹性体的特殊改性，来提高对聚酰胺的粘接性，取得一定的效果。如德国胶宝公司推出了系列聚酰胺的包胶牌号。但该弹性体的配方复杂，他们多数通过在配方中加入含酸酐的共聚物，以改善弹性体与聚酰胺的相容性，如：
PCT申请WO 2007033117A1提到了一种含有乙烯/a-烯烃组合物，该组合物含有至少1种乙烯/a-烯烃无规共聚物和至少1种聚醚级聚氨酯。
美国专利US 6,251,982 B1提到了一种共混橡胶组合物。该组合物含有1种硬段>10%的氢化二烯类聚氨酯和非极性油10~400份，1种或多种热塑性树脂，5~100份。
美国专利US 6,054,533 B1提到了1种与聚酰胺相同的弹性体共混物，包括1种氢化聚丁二烯聚氨酯的相容剂，与热塑性弹性体和聚烯烃进行混合。
PCT申请WO 2000063293A1提到了一种聚氨酯和接枝聚烯烃的共混物，使用离聚物作为相容剂。
欧洲专利申请EP 0347794A1提到了一种热塑性共混组合物，包含：1）15~60%wt的聚烯烃，2）30~70%wt热塑性聚氨酯，3）10~35%wt的至少1种改性聚烯烃，这是一种无规、接枝或嵌段的聚合物，含有酸酐、酰胺、环氧等基团。
上述专利的弹性体配方中大量粘接、相容组分的加入，会大大影响弹性体本身的性能，如手感、着色、老化等。并且，对弹性体包胶的加工条件有特殊要求。
发明内容：
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种能改善包胶性能的聚酰胺组合物及其制备方法，使用常规的弹性体包胶，保留了弹性体优异性能，粘接效果好，能够充分满足消费电子行业对产品触感好、色彩时尚、大批量、精密注塑的要求。
上述的目的通过以下技术方案实现：
一种能改善包胶性能的聚酰胺组合物，由如下按重量百分数计算的组分组成：
聚酰胺6或聚酰胺66树脂，      95~35份；
玻璃纤维，                      0~50份；
改性剂，                        5~15份；
稳定剂或抗氧剂，              0.1~0.3份；
增韧剂，                        0~10份。
所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物，所述的聚酰胺6或聚酰胺66树脂选用固相粘度IV为2.3~3.5的聚酰胺树脂。
所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物，所述的玻璃纤维选用单丝直径为10~13微米的表面通用处理的E级玻璃纤维。
所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物，所述的改性剂的用量为6~10份。
上述能改善包胶性能的聚酰胺组合物的制备方法，该方法为：按上述配比取各种原料加入双螺杆挤出机，经双螺杆混炼设备加工造粒，即可。
所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物的制备方法，所述的取各种原料加入双螺杆挤出机的过程中玻璃纤维和改性剂需分别从双螺杆机的中间进料口，以侧喂料形式加入。
所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物的制备方法，所述的混炼的工艺温度需控制在聚酰胺6，220~260°C之间；聚酰胺66，250~280°C之间。
有益效果：
本发明从硬胶性能的改善出发，发明了一种改善包胶性能的聚酰胺组合物。其特点在于：使用常规的弹性体包胶，保留了弹性体优异性能，粘接效果好。
具体实施方式：
本发明所述的一种改善包胶性能的聚酰胺组合物，其特征在于，各组分及其重量配比为：
1）PA6或PA66，       95~35份；
2）玻璃纤维，           0~50份；
3）改性剂，             5~15份；
4）稳定剂或抗氧剂，   0.1~0.3份；
5）增韧剂，             0~10份。
其中：PA6和PA66可选用固相粘度IV为2.3~3.5的聚酰胺树脂。如岳阳石化PA6 YH800，平顶山神马集团的PA66 EPR27等。
其中：玻璃纤维可选用单丝直径为10~13微米的表面通用处理的E级玻璃纤维，如巨石集团的ER-2000等。玻璃纤维的含量为：0~50份，优选为：15~35份。
其中：改性剂，为一些数均分子量Mn在5000~30000之间、Tg在70以上，且与PA6或PA66相容性较好的均聚物，或数均分子量Mn在5000~20000之间、低Tm，且与PA6或PA66相容性较好的共聚物。如美国伊士曼化工是Easter GN120，或PA6/PA66/PA610三元共聚物548等。改性剂的用量为5~15份，优选6~10份。
将上述配方按比例计量加入双螺杆挤出机，经双螺杆混炼设备加工造粒，既可作为改善包胶性能的聚酰胺原材料使用。注意，玻璃纤维和改性剂需分别从双螺杆机的中间进料口，以侧喂料形式加入，从主喂料口加入将影响最终的粘接效果或聚酰胺组合物的力学性能，所以，该组合物的加工需要使用到带有双侧喂料的双螺杆挤出机。混炼的工艺温度需控制在PA6 220~260°C之间；PA66 250~280°C之间。
实施例1~5：
PA66 IV 2.8采用岳阳石化的PA6 YH800；
GN120是伊士曼化工牌号；
Fusbond是杜邦公司的POE-g-MAH产品牌号。
双螺杆挤出机螺杆长径比（L/D）为60，双侧喂料，分别加入GN120和玻璃纤维。
性能测试ISO： 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比样
拉伸强度 Mpa 110 140 162 132 128 148
伸长率 % 6 4 3.5 4 4 4
弯曲强度 Mpa 138 170 195 166 164 182
弯曲模量 Mpa 4200 7200 10800 7300 7040 7280
Izod缺口冲击 J/m 56 72 45 62 130 73
粘接强度 Mpa 9.4 9.6 8.4 13.5 13.2 6
粘接强度测试：使用拉伸的哑铃样条，中段，沿截面45°切出楔形，将聚酰胺样条二次放入模具，用TPU做二次注塑测试得到。TPU选用BASF的1185A，通用聚醚型TPU，硬度86A，不含有防黏剂。
实施例6-10
  实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 对比样
PA66 IV2.7 80 65 45 60 60 70
GF ER13-2000 15 30 50 30 30 30
GN120 5 5 5 10    
548         5  
Fusbond 493D         5  
抗氧剂1098 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
抗氧剂168 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
EBS 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
PA66 IV2.7采用平顶山神马PA66 EPR27；
GN120是伊士曼化工牌号；
Fusbond是杜邦公司的POE-g-MAH产品牌号。
双螺杆挤出机螺杆长径比（L/D）为60，双侧喂料，分别加入GN120和玻璃纤维。
性能测试ISO： 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 对比样
拉伸强度 Mpa 115 162 186 158 152 168
伸长率 % 5 3.5 3 3.5 3.5 4
弯曲强度 Mpa 146 188 222 185 182 196
弯曲模量 Mpa 4600 8600 12800 8540 8460 8600
Izod缺口冲击 J/m 46 58 43 52 82 78
粘接强度 Mpa 9.2 8.8 8.6 13.3 13 5
粘接强度测试：使用拉伸的哑铃样条，中段，沿截面45°切出楔形，将聚酰胺样条二次放入模具，用TPU做二次注塑测试得到。TPU选用BASF的1185A，通用聚醚型TPU，硬度86A，不含有防黏剂。
以上的描述仅仅是本发明的具体实施例，不应被视为是唯一的实施例。显然，对于本领域的专业人员来说，在了解本发明内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能改善包胶性能的聚酰胺组合物，其特征是：由如下按重量百分数计算的组分组成：
聚酰胺6或聚酰胺66树脂，95~35份；
玻璃纤维，0~50份；
改性剂，5~15份；
稳定剂或抗氧剂，0.1~0.3份；
增韧剂，0~10份。
2.根据权利要求1所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物，其特征是：所述的聚酰胺6或聚酰胺66树脂选用固相粘度IV为2.3~3.5的聚酰胺树脂。
3.根据权利要求1所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物，其特征是：所述的玻璃纤维选用单丝直径为10~13微米的表面通用处理的E级玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物，其特征是：所述的改性剂的用量为6~10份。
5.一种能改善包胶性能的聚酰胺组合物的制备方法，其特征是：该方法为：按上述配比取各种原料加入双螺杆挤出机，经双螺杆混炼设备加工造粒，即可。
6.根据权利要求5所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物的制备方法，其特征是：所述的取各种原料加入双螺杆挤出机的过程中玻璃纤维和改性剂需分别从双螺杆机的中间进料口，以侧喂料形式加入。
7.根据权利要求5或6所述的能改善包胶性能的聚酰胺组合物的制备方法，其特征是：所述的混炼的工艺温度需控制在：聚酰胺6，220~260°C之间；聚酰胺66，250~280°C之间。
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