CN109337361A - 具有改善的外观及翘曲特性的聚酰胺组合物及包含该组合物的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有改善的外观及翘曲特性的聚酰胺组合物及包含该组合物的制品，所述的聚酰胺组合物包含：40‑95%重量的至少一种脂肪族聚酰胺和至少一种5‑60%重量的增强剂。其中，聚酰胺树脂中的至少一种具有1/130mol/g的酰胺键官能团密度，且在结晶的过程中形成包括α晶型的晶核。所述的增强剂为无碱玻璃纤维、碳纤维、矿物纤维等。由该聚酰胺组合物相比于用常规的聚酰胺复合材料制备得到的零件具有粗糙度更低的表面及更低的翘曲度。

Description

具有改善的外观及翘曲特性的聚酰胺组合物及包含该组合物 的制品
技术领域
本发明涉及聚酰胺树脂组合物，该组合物具有改善的粗糙度外观和耐翘曲特性。
背景领域
用于制造这些汽车工业、电子电器、仪器壳体外壳的材料应能在不影响其应有的操作性能的前提下，还能满足挑战性的美学要求。例如，理想的外壳应具有优良的刚性、低的翘曲性及良好的表面外观。
由于聚酰胺的优良物理性质，增强的聚酰胺特别是增强的聚酰胺66已经广泛用于外壳材料。
遗憾的是，经过纤维增强的聚酰胺66材料至少含有两大缺陷：其一：纤维增强的聚酰胺66材料“露纤”明显，这一缺陷在黑色着色的产品上和抛光的表面上显得尤为明显。工业界克服这一缺陷的办法是提升注塑时的模具温度，这样的处理办法将带来能耗增加、成型周期加长，毫无疑问，这样是不经济的。其二：增强的聚酰胺66组合物中的纤维填料在注塑成型的过程中，形成明显的取向，聚酰胺树脂在纤维取向方向上和垂直于纤维取向的方向上收缩不一致，由此造成了鲜明的翘曲，这一点在矩形的外壳零件上非常常见，模具设计人员为了应对这一弊端，预先开设了一定的预变形来对冲翘曲的风险，然后这一操作并非是万无一失的，因为材料的翘曲程度还是受到注塑工艺的影响。
因此，工业界仍迫切需要一种可改善外观和翘曲特性的增强聚酰胺材料，来获得质量更加优异的加工零件。
发明内容
令人意外的发现是，含有酰胺官能团含量大于等于1/130mol/g，同时在结晶过程中生成2种晶型的脂肪族聚酰胺能有效的克服外观“露纤”及翘曲的问题。
所述的聚酰胺组合物包括：
聚酰胺树脂组合物，包含至少一种脂肪族聚酰胺和至少一种增强剂，所述聚酰胺组合物至少包含一种具有≥1/130g/mol酰胺官能团含量，在结晶过程中可形成包含但不局限于α晶型的脂肪族聚酰胺和或其他脂肪族聚酰胺和或芳香族聚酰胺的掺混物，包括聚酰胺54，聚酰胺56。
所述的其他脂肪族聚酰胺包括但不局限于：聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺910、聚酰胺912、聚酰胺914，聚酰胺915、聚酰胺616、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1014等酰胺官能团含量低于1/130g/mol的聚酰胺树脂，
所述的其他芳香族聚酰胺包括但不局限于：聚酰胺6T/6，聚酰胺6T/66，聚酰胺9T，聚酰胺10T，聚酰胺11T,聚酰胺12T，聚酰胺MXD6等芳香族聚酰胺。
以所述的聚酰胺组合物中聚酰胺树脂的总重量为基准，所述的具有≥1/130g/mol酰胺官能团含量且在结晶过程中形成包含但不局限于α晶型的脂肪族聚酰重量为50-100％；
以所述的聚酰胺组合物中聚酰胺树脂的总重量为基准，所述的其他的酰胺键官能团含量小于1/130g/mol含量的脂肪族聚酰胺或者芳香族聚酰胺的重量为0-50％；
以所述的聚酰胺组合物的总重量为基准，所述的聚酰胺树脂的重量为40-90％。
所述的增强剂包含但不局限于无碱玻璃纤维、碳纤维、矿物纤维。
所述的无碱玻璃纤维是无碱E级玻璃纤维和或无碱S级高强度短切玻璃纤维，其直径为7-13um，短切长度为3-4.5mm。玻璃纤维经过氨基硅烷偶联剂和或环氧官网偶联剂和或聚氨酯偶联剂表面改性，玻璃纤维截面为圆形和或矩形。
所述的矿物纤维是硅酸钙晶须和或硫酸钙晶须和或硫酸镁晶须等。
以所述的聚酰胺组合物的总重量为基准，所述的增强剂的重量为10-60％。
所述的聚酰胺组合物还包括一种或多种选自下组的其他添加剂：抗冲改性剂、阻燃剂及阻燃协效剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、抗氧剂、润滑剂、着色剂，及其它们中的两种或多种的组合。
本发明的另一个发明目的是提供一种包含上述聚酰胺组合物的制品。
所述的制品为模塑制品，所述塑制品为产品外壳零件。
具体实施方式
表1中显示了实施例中使用的材料
表2为测试条件及标准
注：
1、翘曲度测试方法：将所得圆形片材一端固定在平面上，测量另一端的顶点与平面的高度差，即为翘曲度；
2、粗糙度衡量以目视为准，“差”代表外观状态不良，“差”的数量越大，代表材料外观越差；“优”代表外观状态良好，“优”的数量越大，代表材料外观越好；
表3为对比例及其测试结果
表4为实施例及其测试结果
根据以上对比例和实施例可以看出，增强的PA56相比于PA66,在材料性能上基本无差异，但是前者拥有更优异的外观和更低的翘曲度。
以上实施例的描述为本放的优选实施方式。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粗的改进和修改都应该在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.具有改善的外观及翘曲特性的聚酰胺组合物，包含至少一种脂肪族聚酰胺和至少一种增强剂，所述脂肪族聚酰胺至少包含一种具有≥1/130g/mol酰胺官能团含量、在结晶过程中可形成包含α晶型脂肪族聚酰胺、其他脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺中的至少两种的掺混物；
所述的其他脂肪族聚酰胺包括：聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺910、聚酰胺912、聚酰胺914，聚酰胺915、聚酰胺616、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1014；
所述芳香族聚酰胺包括：聚酰胺6T/6， 聚酰胺6T/66，聚酰胺9T，聚酰胺10T，聚酰胺11T, 聚酰胺12T，聚酰胺MXD6。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：以所述的聚酰胺组合物中聚酰胺树脂的总重量为基准，所述的具有≥1/130g/mol酰胺官能团含量且在结晶过程中形成包含α晶型的脂肪族聚酰重量为50-100%。
3.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：以所述的聚酰胺组合物中聚酰胺树脂的总重量为基准，所述的其他的酰胺键官能团含量小于1/130g/mol含量的脂肪族聚酰胺或者芳香族聚酰胺的重量为0-50%。
4.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：以所述的聚酰胺组合物的总重量为基准，所述的聚酰胺树脂的重量为40-90%。
5.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：所述的增强剂包括无碱玻璃纤维、碳纤维、矿物纤维。
6.根据权利要求5所述的聚酰胺组合物，其特征在于：所述的无碱玻璃纤维是无碱E级玻璃纤维和或无碱S级高强度短切玻璃纤维，其直径为7-13um，短切长度为3-4.5mm；所述玻璃纤维是经过氨基硅烷偶联剂和或环氧官网偶联剂和或聚氨酯偶联剂表面改性，玻璃纤维截面为圆形和或矩形；所述的矿物纤维是硅酸钙晶须、硫酸钙晶须、硫酸镁晶须中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：以所述的聚酰胺组合物的总重量为基准，所述的增强剂的重量为10-60%。
8.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：所述的聚酰胺组合物还包括一种或多种选自下组的其他添加剂：抗冲改性剂、阻燃剂及阻燃协效剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、抗氧剂、润滑剂、着色剂。
9.一种包含如权利要求1-8任一项所述的聚酰胺组合物的制品。
10.根据权利要求9所述的制品，其特征在于：所述的制品为模塑制品，所述塑制品为产品外壳零件。
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