CN106279674A - 聚酰胺组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚酰胺树脂组合物，以质量百分含量计，含有0.05%~0.5%的成核剂，0.05%~0.5%的脱模剂及余量的聚酰胺。本发明还提供一种聚酰胺组合物的制备方法。上述聚酰胺树脂组合物及其制备方法，通过将成核剂与聚酰胺单体混合，配成混合液，再与聚酰胺单体聚合，不需要进行熔融共混，且脱模剂与聚酰胺切片混合均匀，在聚酰胺切片表面形成均匀稳定的涂布层，不存在可分离的粉末，使得制备出的聚酰胺树脂组合物具有较好的制品颜色，且保持了纯聚酰胺树脂的燃烧特性。

Description

聚酰胺组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及注塑加工领域，特别是涉及一种聚酰胺组合物及其制备方法。

背景技术

注塑加工是聚酰胺树脂常用的加工方式之一，通过注塑成型可以生产各种电气、机械、日用品部件。

为了能够实现高效率的连续生产，注塑加工要求聚酰胺树脂具有良好的熔体流动性，尽可能短的冷却定型时间和好的尺寸稳定性，尤其重要的是，要非常容易从模具中取出。

加快聚酰胺树脂定型速度，需要通过添加成核剂来实现。传统的实施手段是将聚酰胺树脂与成核剂熔融共混，严重影响了聚酰胺树脂的白度。

聚酰胺树脂作为极性聚合物，与金属膜具有较强的粘合性，需要添加脱摸剂才能改善脱模性。传统的脱模剂包括脂肪酸酯、脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺等。但是这种传统的脱模剂与聚酰胺切片混合后存在易分离的粉末，或者能够在聚酰胺切片表面形成无粉末的涂层，但是显著影响组合物的燃烧特性。

发明内容

基于此，有必要针对传统的聚酰胺树脂与成核剂需要熔融共混，严重影响白度，且与脱模剂混合后存在易分离的粉末，或者能够形成无粉末的涂层但是影响燃烧特性的问题，提供一种能与成核剂简单混合，且与脱模剂混合后，既能形成无粉末涂层，又能保持聚酰胺树脂燃烧特性的聚酰胺树脂组合物。

此外，本发明还提供一种聚酰胺树脂组合物的制备方法。

一种聚酰胺树脂组合物，以质量百分含量计，含有以下组分：

成核剂 0.05%~0.5%；

脱模剂 0.05%~0.5%；及

余量的聚酰胺。

在其中一个实施例中，一种聚酰胺树脂组合物，以质量百分含量计，含有以下组分：

成核剂 0.1%~0.2%；

脱模剂 0.1%~0.2%；及

余量的聚酰胺。

在其中一个实施例中，所述成核剂为尼龙22、二氧化硅或滑石粉。

在其中一个实施例中，所述脱模剂为熔点范围在80℃~110℃的脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酰胺。

在其中一个实施例中，所述聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12或共聚酰胺6/66。

一种聚酰胺树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：

将成核剂与聚酰胺单体混合，得到混合液；

将所述混合液与聚酰胺单体进行聚合，得到聚酰胺切片；

及将所述聚酰胺切片与脱模剂混合均匀，得到聚酰胺树脂组合物，所述聚酰胺树脂组合物，以质量百分含量计，含有以下组分：

成核剂 0.05%~0.5%；

脱模剂 0.05%~0.5%；及

余量的聚酰胺。

在其中一个实施例中，所述将成核剂与聚酰胺单体混合，得到混合液的步骤中，所述成核剂在所述混合液中的质量百分含量为1%~10%。

在其中一个实施例中，所述将成核剂与聚酰胺单体混合，得到混合液的步骤中，所述成核剂在所述混合液中的质量百分含量为2%~6%。

在其中一个实施例中，将所述聚酰胺切片与脱模剂混合均匀的步骤中，所述混合的温度为40℃~110℃。

在其中一个实施例中，将所述聚酰胺切片与脱模剂混合均匀的步骤中，所述混合的温度为60℃~80℃。

上述聚酰胺树脂组合物及其制备方法，通过将成核剂与聚酰胺单体混合，配成混合液，再与聚酰胺单体聚合，不需要进行熔融共混，且脱模剂与聚酰胺切片混合均匀，在聚酰胺切片表面形成均匀稳定的涂布层，不存在可分离的粉末，使得制备出的聚酰胺树脂组合物具有较好的制品颜色，且保持了纯聚酰胺树脂的燃烧特性。

附图说明

图1为一实施方式的聚酰胺树脂组合物的制备方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一种聚酰胺树脂组合物，含有成核剂、脱模剂和聚酰胺，其中，成核剂在聚酰胺树脂组合物中的质量百分含量为0.05%~0.5%，脱模剂在聚酰胺树脂组合物中的质量百分含量为0.05%~0.5%，余量为聚酰胺。

优选的，上述聚酰胺树脂组合物中含有0.1%~0.2%的成核剂，0.1%~0.2%的脱模剂和余量的聚酰胺。

其中，成核剂为尼龙22、二氧化硅或滑石粉。

脱模剂为熔点范围在80℃~110℃的脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酰胺。

聚酰胺为高分子链上具有酰胺基重复单元的聚合物。

在本实施方式中，聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12或共聚酰胺6/66。

上述聚酰胺组合物具有快速定型、良好的脱模性和制品颜色，燃烧性保持纯聚酰胺树脂的水平。

请参阅图1，一种聚酰胺树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：

S110、将成核剂与聚酰胺单体混合，得到混合液。

其中，成核剂为尼龙22、二氧化硅或滑石粉。

在本实施方式中，成核剂在混合液中的质量百分含量为1%~10%。

优选的，成核剂在混合液中的质量百分含量为2%~6%。

S120、将上述混合液与聚酰胺单体进行聚合，得到聚酰胺切片。

其中，聚酰胺切片为高分子链上具有酰胺基重复单元的聚合物切片。

聚酰胺切片为聚酰胺6切片、聚酰胺66切片、聚酰胺610切片、聚酰胺612切片、聚酰胺1010切片、聚酰胺11切片、聚酰胺12切片或共聚酰胺6/66切片。

可以理解，步骤S110和S120中使用的聚酰胺单体均与聚酰胺切片相对应。例如，聚酰胺切片为聚酰胺6切片时，聚酰胺单体为己内酰胺。

S130、将上述聚酰胺切片与脱模剂混合均匀，得到聚酰胺树脂组合物。

其中，聚酰胺树脂组合物含有0.05%~0.5%的成核剂，0.05%~0.5%的脱模剂和余量的聚酰胺。

优选的，聚酰胺树脂组合物含有0.1%~0.2%的成核剂，0.1%~0.2%的脱模剂和余量的聚酰胺。

脱模剂为熔点范围在80℃~110℃的脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酰胺。

优选的，脱模剂选自十八烷基硬脂酸酰胺、十八烷基芥酸酰胺及部分皂化褐煤酸酯蜡（OP蜡）中的至少一种。

或者，脱模剂为十八烷基硬脂酸酰胺、十八烷基芥酸酰胺及部分皂化褐煤酸酯醋中的至少一种与褐煤酸乙二醇酯的混合物。

具体的，将上述聚酰胺切片与脱模剂混合均匀，混合的温度为40℃~110℃。优选的，混合的温度为60℃~80℃。

上述聚酰胺树脂组合物的制备方法，通过将成核剂与聚酰胺单体混合，配成稳定的混合液，再与聚酰胺单体聚合，不需要进行熔融共混，且脱模剂与聚酰胺切片混合均匀，在聚酰胺切片表面形成均匀稳定的涂布层，不存在可分离的粉末，使得制备出的聚酰胺树脂组合物具有快速定型、良好的脱模性和较好的制品颜色，且保持了纯聚酰胺树脂的燃烧特性。

以下为具体实施例。

实施例 1

将尼龙22与己内酰胺混合，配制成尼龙22的质量含量为5%的混合液。将混合液与己内酰胺按照2:98的比例混合，进入聚合反应器，在常压下聚合12小时，熔体铸带切粒，98℃脱盐水萃取24小时后，用热氮气干燥16小时，得到聚酰胺6切片。经测定，聚酰胺6切片的相对粘度为2.52，可萃取物0.35%。

将上述聚酰胺6切片送入锥形混合机，加入0.15%部分皂化的褐煤酸酯蜡，在80℃混合20分钟，冷却后得到聚酰胺树脂组合物，无任何分离的粉末存在。

上述聚酰胺树脂组合物，含有0.1%的尼龙22、0.15%的部分皂化的褐煤酸酯醋和99.75%的聚酰胺6。

用实施例1制备的聚酰胺树脂组合物，注塑加工带有中心圆孔的金属管连接件，保证成型后圆孔与金属管良好配合的最短冷却时间为11秒。

用实施例1制备的聚酰胺树脂组合物，注塑加工电焊面罩，制件面积达到700cm²，且设计为磨砂表面。

实施例1制备的聚酰胺组合物可顺利开模，燃烧性维持UL-94 V2，制品为聚酰胺6本色，白度较好。

对比例 1

与实施例1同样的方法，不使用成核剂和脱模剂，聚合制备的聚酰胺6相对粘度为2.52，可萃取物含量0.45%。

用对比例1制备的聚酰胺6，注塑加工带有中心圆孔的金属管连接件，保证成型后圆孔与金属管良好配合的最短冷却时间为15秒。

用对比例1制备的聚酰胺6，注塑加工实施例1中的电焊面罩，需要长时间冷却（10分钟以上）才能够开模，无法正常生产。

实施例 2

将比表面积为130m²/g纳米二氧化硅与己内酰胺混合，配制成二氧化硅的质量含量为3%的混合液。将混合液与己内酰胺按照4:96的比例混合，进入聚合反应器，在常压下聚合12小时，熔体铸带切粒，98℃脱盐水萃取24小时后，用热氮气干燥16小时，得到聚酰胺6切片。经测定，聚酰胺6切片的相对粘度为2.57，可萃取物0.41%。

将上述聚酰胺6切片送入锥形混合机，加入0.05%褐煤酸乙二醇酯与0.1%十八烷基硬脂酰胺混合物，在80℃混合20分钟，冷却后得到聚酰胺树脂组合物，无任何分离的粉末存在。

上述聚酰胺树脂组合物，含有0.12%的二氧化硅、0.15%的脱模剂和99.83%的聚酰胺6。

用实施例2制备的聚酰胺树脂组合物，注塑加工带有中心圆孔的金属管连接件，保证成型后圆孔与金属管良好配合的最短冷却时间为10秒。

用实施例2制备的聚酰胺树脂组合物，注塑加工实施例1中的电焊面罩，可顺利开模，燃烧性维持UL-94 V2，制品为聚酰胺6本色，白度较好。

对比例 2

将相对粘度为2.55的聚酰胺6切片与0.15%比表面积为130m²/g纳米二氧化硅先用高速混合机预混合，然后用双螺杆挤出机熔融共混，造粒干燥后加入0.05%褐煤酸乙二醇酯和0.1%十八烷基硬脂酰胺混合物，在80℃混合20分钟，冷却后得到聚酰胺树脂组合物，无任何分离的粉末存在。

用对比例2制备的聚酰胺树脂组合物，注塑加工实施例1中的电焊面罩，可顺利开模，但制品颜色灰暗，与实施例2中聚酰胺6本色有显著差异。

对比例3

将实施例2中制备的聚酰胺6切片，与0.15%硬脂酸钙（熔点149℃），送入锥形混合机混合，在80℃混合20分钟，所得产物冷却后，硬脂酸钙粉末与聚酰胺切片呈现分离状态。

将实施例2中制备的聚酰胺6切片送入锥形混合机，与0.15%褐煤酸乙二醇酯在80℃混合20分钟，冷却后得到聚酰胺树脂组合物，无任何分离的粉末存在，注塑为厚1.66mm，宽10mm样条，进行燃烧性测试，样条持续燃烧，不能自熄。而纯尼龙6点燃后，离开火源后可自熄。

实施例 3

将比表面积为130m²/g纳米二氧化硅与己内酰胺混合，配制成二氧化硅的质量含量为3%的混合液。将混合液与尼龙66盐按照4:96的比例混合，进入聚合反应器，在1.7MPa下聚合12小时，减至常压下继续聚合2小时，熔体铸带切粒，用热氮气干燥16小时，得到共酰胺6/66切片。经测定，共聚酰胺6/66切片的相对粘度为2.63。

将上述共聚酰胺6/66切片送入锥形混合机，加入0.05%褐煤酸乙二醇酯与0.1%十八烷基硬脂酰胺混合物，在80℃混合20分钟，冷却后得到聚酰胺树脂组合物，无任何分离的粉末存在。

上述聚酰胺树脂组合物，含有0.12%的二氧化硅、0.15%的脱模剂和99.83%的共聚酰胺6/66。

用实施例3制备的聚酰胺树脂组合物，注塑加工带有中心圆孔的金属管连接件，保证成型后圆孔与金属管良好配合的最短冷却时间为10秒。

用实施例3制备的聚酰胺树脂组合物，注塑加工实施例1中的电焊面罩，可顺利开模，燃烧性维持UL-94 V2，制品为共聚酰胺6/66本色，白度较好。

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本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。

Claims (10)

1.一种聚酰胺树脂组合物，其特征在于，以质量百分含量计，含有以下组分：

成核剂 0.05%~0.5%；

脱模剂 0.05%~0.5%；及

余量的聚酰胺。

2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂组合物，其特征在于，以质量百分含量计，含有以下组分：

成核剂 0.1%~0.2%；

脱模剂 0.1%~0.2%；及

余量的聚酰胺。

3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述成核剂为尼龙22、二氧化硅或滑石粉。

4.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述脱模剂为熔点范围在80℃~110℃的脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酰胺。

5.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12或共聚酰胺6/66。

6.一种聚酰胺树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将成核剂与聚酰胺单体混合，得到混合液；

将所述混合液与聚酰胺单体进行聚合，得到聚酰胺切片；及

将所述聚酰胺切片与脱模剂混合均匀，得到聚酰胺树脂组合物，所述聚酰胺树脂组合物，以质量百分含量计，含有以下组分：

成核剂 0.05%~0.5%；

脱模剂 0.05%~0.5%；及

余量的聚酰胺。

7.根据权利要求6所述的聚酰胺树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述将成核剂与聚酰胺单体混合，得到混合液的步骤中，所述成核剂在所述混合液中的质量百分含量为1%~10%。

8.根据权利要求6所述的聚酰胺树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述将成核剂与聚酰胺单体混合，得到混合液的步骤中，所述成核剂在所述混合液中的质量百分含量为2%~6%。

9.根据权利要求6所述的聚酰胺树脂组合物的制备方法，其特征在于，将所述聚酰胺切片与脱模剂混合均匀的步骤中，所述混合的温度为40℃~110℃。

10.根据权利要求6所述的聚酰胺树脂组合物的制备方法，其特征在于，将所述聚酰胺切片与脱模剂混合均匀的步骤中，所述混合的温度为60℃~80℃。