CN111621151A

CN111621151A - 一种高刚性高粘接强度尼龙增强材料及其制备方法

Info

Publication number: CN111621151A
Application number: CN202010655226.0A
Authority: CN
Inventors: 谢爵; 曹建伟; 马旭辉; 周雀平
Original assignee: Dongguan Honour Ep Ltd
Current assignee: Dongguan Honour Ep Ltd
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2020-09-04

Abstract

本发明公开了一种高刚性高粘接强度尼龙增强材料及其制备方法。高刚性高粘接强度尼龙增强材料,按重量百分比由下述组分组成:PA 38‑59%;无碱短切玻纤40‑60%；附着力促进剂0.3‑1%；其它助剂0.5‑1.5%。本发明高刚性高粘接强度尼龙增强材料具有良好的力学性能，而且具有良好的表面附着力，在手机、平板等3C电子产品有广阔的应用前景。

Description

一种高刚性高粘接强度尼龙增强材料及其制备方法

技术领域]

本发明涉及高分子材料技术领域，高刚性高粘接强度尼龙增强材料及其制备方法。

背景技术]

市场上手机、平板等产品的前壳、边框等刚性部件，为满足电子产品日益轻薄、全面屏的要求，对前壳、边框的材料模量、结构强度、尺寸稳定性、韧性、耐化学性、耐应力开裂性能、表面附着力等有较高要求，且普通的PC加纤材料结构强度、耐化学性及耐应力开裂性能无法满足要求。尼龙玻纤增强材料可以满足手机前壳、边框对材料模量、结构强度、尺寸稳定性、耐化学性等要求，但传统尼龙增强材料表面附着力不足，跟湿固化聚氨酯热熔胶粘接强度不够，无法满足日益严苛的产品测试要求。故研究开发一种高刚性高粘接强度尼龙增强材料满足客户要求非常重要。

发明内容]

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高刚性高粘接强度尼龙增强材料，具有良好的力学性能、冲击强度，且具有跟湿固化聚氨酯热熔胶优异的粘接强度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高刚性高粘接强度尼龙增强材料，其特征在于：包括以下重量原料组成。

PA 38-59 %

无碱短切玻璃纤维 40-60 %

附着力促进剂 0.3-1%

抗氧剂 0.1-0.5%

成核剂 0.1-0.5%

润滑剂 0.1-0.5%；

所述PA的含量为40-60 %，例如41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%或60%。所述无碱短切玻璃纤维的含量为40-60 %，例如41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%或60%。所述附着力促进剂的含量为0.3-1%，例如0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%。所述抗氧剂的含量为0.1-0.5%，例如0.1%、0.2%、0.3%、0.4%或0.5%。所述成核剂的含量为0.1-0.5%，例如0.1%、0.2%、0.3%、0.4%或0.5%。所述润滑剂的含量为0.1-0.5%，例如0.1%、0.2%、0.3%、0.4%或0.5%。

根据权利要求1所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料,其特征在于,所述的PA为PA6，PA66，PA610，PA612,或MXD6，其中粘度为2.0-3.4，例如2.1、2.3、2.4、2.6、2.7、2.9、3.0或3.3等等。其中包括不同粘度PA的混合物；上述PA的混合物或含有苯环结构的PA与上述PA原料的混合物。

根据权利要求1所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料,其特征在于,所述的无碱短切玻璃纤维属于异型玻纤，扁平比为1:2-1:4，例如1：2.1、1：2.6、1：2.9、1：3、1：3.3、1：3.7或1：3.9等等。

根据权利要求1所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料,其特征在于,所述的附着力促进剂为双氨基改性有机硅化合物;

根据权利要求1所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料，其特征在于, 所述的抗氧剂为受阻酚类或含磷抗氧剂的至少一种；所述的成核剂为克莱恩成核剂Cav102；所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸锌中的一种或多种。

本发明的有益效果是：

1、所述高刚性高附着力尼龙增强材料中添加了附着力促进剂，可有效提高材料和聚氨酯热熔胶的粘接强度，粘接强度达到95kgf/cm²，满足手机前壳等产品的粘接要求。

2、所述高刚性高附着力尼龙增强材料中添加了异型短切玻璃纤维，拉伸性能和弯曲性能的显著提高，增加了产品尺寸稳定性和平整性；随着玻纤含量的增加，材料的刚性明显上升，冲击强度也出现增加的趋势，大大拓宽了该材料的使用领域。

具体实施方式]

下面结合实施例，对本发明进一步说明：

以下实施案例中，尼龙612选用东辰瑞森生产的PA612 Ⅱ;玻璃纤维选用巨石公司生产的牌号为ECS3F-03-568H的异型玻纤。附着力促进剂选用广州建双化工的双氨基官能团改性有机硅化合物，牌号JS-7020;抗氧剂选用BASF生产的牌号为1098和168，按1:2复配;成核剂选用克莱恩CAV102;润滑剂选用苏州兴泰国光TAF;为了更详尽的说明本发明，给出下述制备实例，但本发明的范围并不局限于此。一种高刚性高附着力尼龙增强材料及其制备方法，按步骤依次为：

步骤一：按质量份数比例称取各种原料，并对称取的PA612原料在80℃至100℃干燥2至4小时；干燥温度为80℃至100℃，例如80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃。

步骤二：将干燥的PA612与附着力促进剂一起加入到高速配料搅拌机中进行预混合2-3分钟；然后将润滑剂及除玻纤之外的其他助剂加入，混合10至15分钟，使原料混合均匀；

步骤三：将混合好的物料置于双螺杆机料斗，通过熔融挤出造粒，其工艺为:双螺杆一段温度230-250℃、二段温度250-270℃、三段温度250-270℃,模头温度250-260℃，螺杆转数300rpm，主喂料速度14.5Hz，短切玻纤使用侧喂料失重称计量下料，侧喂料速度33Hz。

按照上诉制备方法，质量百分比配方如下表所示：

表1 各种实施案例质量份数配方

	PA612	扁纤	附着力促进剂	复配抗氧剂	润滑剂	成核剂
							实施例1	43.7	55	0.7	0.3	0.1	0.2
实施例2	48.7	50	0.7	0.3	0.1	0.2
							实施例3	53.7	45	0.7	0.3	0.1	0.2
实施例4	43.9	55	0.5	0.3	0.1	0.2
							实施例5	38.7	60	0.7	0.3	0.1	0.2
对比例1	44.4	55	-	0.3	0.1	0.2
							对比例2	49.4	50	-	0.3	0.1	0.2
对比例3	39.4	60	-	0.3	0.1	0.2

按照ASTM-D638、ASTM-D790、ASTM-D256标准制作样料检测各项性能。

表2 各项性能

	拉伸强度（Mpa）	弯曲强度（Mpa）	弯曲模量（Mpa）	缺口冲击强度（J/M）	拉拔力（Kgf/cm²）
						实施例1	220	330	13500	180	90
实施例2	210	320	12500	160	88
						实施例3	200	310	11500	150	87
实施例4	215	330	13000	175	75
						实施例5	225	345	14500	170	95
对比例1	215	330	13000	170	60
						对比例2	200	315	12000	155	55
对比例3	220	354	14500	170	65

由表2可知，复合材料与湿固化聚氨酯胶水粘接强度最高可达95Kgf/ cm²，比现有的PA同类型复合材料与湿固化聚氨酯胶水的粘接强度大30Kgf/cm²，可以保证用在制件使用过程中不脱胶，满足电子产品严苛的整机测试要求。

以上所述，仅为本发明较佳的的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明保护的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种高刚性高粘接强度尼龙增强材料,其特征在于, 按重量百分比由下述组分的原料组成:

PA 38-59 %;

无碱短切玻璃纤维 40-60 %；

附着力促进剂 0.3-1%；

其他助剂 0.5-1%。

2.根据权利要求1所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料,其特征在于,所述的PA为PA6、PA66、PA610、PA612或MXD6的PA原料，粘度为2.0-3.4；或者所述的PA为不同粘度PA的混合物。

3.根据权利要求1所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料,其特征在于,所述的无碱短切玻璃纤维属于异型玻纤，扁平比为1:2-1:4，长度为2-4毫米。

4.根据权利要求1所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料,其特征在于,所述的附着力促进剂为双氨基改性有机硅化合物。

5.根据权利要求1所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料,其特征在于,所述的其他助剂包括：

抗氧剂 0.1~0.5；

成核剂 0.1~0.5；

润滑剂 0.1~0.5。

6.根据权利要求5所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类或含磷抗氧剂的至少一种；所述的成核剂为克莱恩成核剂Cav102；所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸锌中的一种或多种。

7.一种高刚性高粘接强度尼龙增强材料的制备方法，制备出如权利要求1-6任一所述的高刚性高粘接强度尼龙增强材料，其特征在于,包括以下步骤：

A）将PA原料在80℃至100℃干燥2至4小时，并按权利要求1的配比称取原料；

B)先将烘干的PA,附着力促进剂加入到高速配料搅拌机中进行预混合2-3分钟，然后将润滑剂及除玻纤之外的其他助剂加入，混合5至8分钟，待用；

C)将混合好的物料置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺为:双螺杆一段温度230-250℃、二段温度250-270℃、三段温度250-270℃,模头温度250-260℃，螺杆转数300rpm，主喂料速度14.5Hz,短切玻纤使用侧喂料失重称计量下料，侧喂料速度33Hz。