CN115466506B - 一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料及其制备方法、新能源电器盒 - Google Patents

一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料及其制备方法、新能源电器盒 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料及其制备方法、新能源电器盒，属于高分子材料技术领域，该用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，以质量分数计，所述用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料包括以下组分：聚苯醚树脂30％～50％；尼龙树脂40％～60％；抗氧剂0.2％～0.6％；相容剂0.3％～0.6％；润滑剂0.4％～0.6％。本发明通过聚苯醚和尼龙树脂二者共混而得，调整各组分用量配比，使聚苯醚、尼龙树脂的性能互补，不仅具有优异的机械性能和耐热性能，而且具有极低的吸水率，可以保持产品的尺寸稳定性，提高制品的装配率、生产效率，降低制品的报废率。

Description

一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料及其制 备方法、新能源电器盒
技术领域
本申请涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料及其制备方法、新能源电器盒。
背景技术
尼龙(缩写PP)是一种性能优异的工程塑料，其具有优异的耐溶剂性和机械强度。目前，尼龙树脂复合材料越来越多的应用在工业产品中，但现有尼龙树脂复合材料产品存在的尺寸稳定性差的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料及其制备方法、新能源电器盒，以解决现有尼龙树脂复合材料产品存在的尺寸稳定性差的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，以质量分数计，所述用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料包括以下组分：
聚苯醚树脂30％～50％；尼龙树脂40％～60％；抗氧剂0.2％～0.6％；相容剂0.3％～0.6％；润滑剂0.4％～0.6％。
进一步地，所述尼龙树脂包括尼龙6树脂和尼龙66树脂中的至少一种。
进一步地，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯两者的复配物。
进一步地，所述相容剂包括马来酸酐接枝物。
进一步地，所述马来酸酐接枝物包括马来酸酐接枝的PPO和马来酸酐接枝的SEBS中的至少一种。
进一步地，所述润滑剂包括硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡和硅酮母粒中的至少一种。
进一步地，以质量分数计，所述苯醚/尼龙树脂复合材料还包括：成核剂母粒≤10％；黑色助剂0.5％～1.0％。
进一步地，所述成核剂母粒为带有尼龙端羧基封锁官能团的成核剂母粒。
进一步地，所述黑色助剂为炭黑。
第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料的制备方法，所述制备方法包括：
将聚苯醚和尼龙树脂分别进行干燥，后混合，得到第一混合料；
向所述第一混合料中加入抗氧剂、润滑剂、相容剂和成核剂母粒进行混合，得到第二混合料；
向所述第二混合料中加入黑色助剂进行混合，得到第三混合料；
将所述第三混合料进行加热熔融，后造粒，得到用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料。
第三方面，本申请实施例提供了一种新能源电器盒，所述新能源电器盒的至少部分结构件采用第一方面所述的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料制得。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供了一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，通过聚苯醚(PPO)和尼龙树脂二者共混而得，调整各组分用量配比，使聚苯醚、尼龙树脂的性能互补，用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料兼具有聚苯醚和尼龙树脂的优点，在不损失聚苯醚的高玻璃化转变温度和尺寸稳定性的前提下，又赋予了尼龙树脂的耐溶剂性和成型性，实现了用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料具有优异的机械性能和耐热性能，从而有利于保持产品的尺寸稳定性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
尼龙(缩写PP)是一种性能优异的工程塑料，其具有优异的耐溶剂性和机械强度。目前，尼龙树脂复合材料越来越多的应用在工业产品中，但现有尼龙树脂复合材料产品存在的尺寸稳定性差的问题。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，以质量分数计，所述用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料包括以下组分：
聚苯醚树脂30％～50％；尼龙树脂40％～60％；抗氧剂0.2％～0.6％；相容剂0.3％～0.6％；润滑剂0.4％～0.6％。
本申请实施例提供了一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，通过聚苯醚(PPO)和尼龙树脂二者共混而得，调整各组分用量配比，使聚苯醚、尼龙树脂的性能互补，用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料兼具有聚苯醚和尼龙树脂的优点，在不损失聚苯醚的高玻璃化转变温度和尺寸稳定性的前提下，又赋予了尼龙树脂的耐溶剂性和成型性，实现了用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料具有优异的机械性能和耐热性能，从而有利于保持产品的尺寸稳定性。
本申请中，聚苯醚树脂可选用现有技术中公开的任一种。在一些具体实施例中，聚苯醚树脂可选自如蓝星化工生产，商品牌号为LXR035等市售产品。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述尼龙树脂包括尼龙6树脂和尼龙66树脂中的至少一种。
本申请中，尼龙6树脂和尼龙66树脂可选用现有技术中公开的任一种。在一些具体实施例中，尼龙66树脂可选自如岳化生产，商品牌号为EPR27等市售产品；尼龙6树脂可选自如岳化生产，商品牌号为YH800等市售产品。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯两者的复配物。
本申请中，优选地，抗氧剂选择以四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)为主抗氧剂和双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂S9228)为辅抗氧剂，将两者进行复配使用，可以显著增强用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料的抗老化性能。在一些具体的实施例中，主抗氧剂--四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，采用德国巴斯夫生产，商品牌号分别为Irganox1010；耐高温辅抗-双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，上述配方中采用美国Dover Chemical公司生产，牌号S9228。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述相容剂包括马来酸酐接枝物。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述马来酸酐接枝物包括马来酸酐接枝的PPO和马来酸酐接枝的SEBS中的至少一种。
本申请中，选用马来酸酐接枝物作为相容剂，较佳地，选自马来酸酐接枝的PPO和马来酸酐接枝的SEBS中的至少一种。这类相容剂能够强化PPO与尼龙树脂的界面相容性，因为其酸酐基团能够与尼龙树脂的酰胺基团反应。在一些具体的实施例中，相容剂可选自如岳化生产，牌号MP90等市售产品。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述润滑剂包括硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡和硅酮母粒中的至少一种。
本申请中，较佳地，润滑剂选自乙烯基双硬脂酰胺化合物。在一些具体的实施例中，润滑剂可选自如美国龙沙生产，商品牌号为PETS等市售产品。
作为本发明实施例的一种实施方式，以质量分数计，所述苯醚/尼龙树脂复合材料还包括：成核剂母粒≤10％；黑色助剂0.5％～1.0％。
本申请中，为了满足实际使用需求及进一步增强苯醚/尼龙树脂复合材料的综合性能，可加入成核剂母粒和黑色助剂。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述成核剂母粒为带有尼龙端羧基封锁官能团的成核剂母粒。
本申请中，通过加入带有尼龙端羧基封锁官能团的成核剂母粒，可以显著降低苯醚/尼龙树脂复合材料的吸水率；同时，材料的耐热性能和机械性也能明显提高。在一些具体实施例中，成核剂母粒可选自如北京泰纳科生产的牌号E5073等市售产品。
本申请中，“带有尼龙端羧基封锁官能团的成核剂母粒”具体是指如具有环氧基团的羧酸盐成核剂，能封锁尼龙羧基的官能团，从而提高尼龙的结晶度，降低尼龙的吸水率。在一些具体的实施例中，成核剂母粒可选自如北京泰纳科生产的牌号E5073等市售产品。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述黑色助剂为炭黑。
本申请中，在一些具体实施例中，炭黑可选自如卡博特生产，牌号M717等市售产品。
第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料的制备方法，所述制备方法包括：
将聚苯醚和尼龙树脂分别进行干燥，后混合，得到第一混合料；
向所述第一混合料中加入抗氧剂、润滑剂、相容剂和成核剂母粒进行混合，得到第二混合料；
向所述第二混合料中加入黑色助剂进行混合，得到第三混合料；
将所述第三混合料进行加热熔融，后造粒，得到用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料。
本申请中，在一些具体的实施例中，聚苯醚和尼龙树脂进行干燥的参数包括：110℃下干燥4～6小时；聚苯醚和尼龙树脂进行混合时，可适应性地加入白矿物油，使树脂材料能够更好的均混分散，增加体系流动性，有助于聚苯醚和尼龙树脂充分混合；第三混合料加热熔融、造粒的工艺参数包括：采用单螺杆挤出机进行加热熔融、造粒，加工温度控制在245～265℃，转速300r/min。
第三方面，本申请实施例提供了一种新能源电器盒，所述新能源电器盒的至少部分结构件采用第一方面所述的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料制得。
本申请实施例提供了一种新能源电器盒，该新能源电器盒具有优异的机械性能和耐热性能，同时，产品的尺寸稳定性佳。其中，所述至少部分结构件包括新能源电器盒的盒盖、盒底、外盒身等。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1-4及对比例1-2提供了一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，各例中组分含量如表1所示。其中，聚苯醚树脂(PPO树脂)采用蓝星化工生产，商品牌号为LXR035；尼龙66树脂(PA66)采用平顶山神马生产，商品牌号为EPR27；尼龙6树脂(PA6)采用岳化生产，商品牌号为YH800；成核剂母粒采用北京泰纳科生产，牌号E5073；相容剂采用岳化生产，牌号MP90；润滑剂采用美国龙沙生产，商品牌号为PETS；黑色助剂采用卡博特生产，牌号M717。
实施例1-4及对比例1-2提供的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料的制备方法，如图1所示，具体包括：
按照表1中用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料配方，精确称取各组分，需要精确至0.001KG；聚苯醚和尼龙树脂放进干燥箱内，110℃下干燥4～6小时；
将聚苯醚和尼龙树脂以及适量白矿物油(以质量份数计，白矿物油用量具体为0.1％，起到分散润滑的作用)倒入搅拌桶内，进行材料的预混合，混合时间3min，混合均匀后配得第一混合料；
将称取好的抗氧剂、润滑剂、相容剂和成核剂母粒与上述第一混合料再次倒入搅拌桶进行第二次混合，混合时间3min，混合均匀后配得第二混合料；
将称取好的抗氧剂和润滑剂与上述第二混合料再次倒入搅拌桶进行第三次混合，混合时间3min，混合均匀后配得第三混合料；
将所述第三混合料进行加热熔融，后造粒，得到用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料；第三混合料加热熔融、造粒的工艺参数包括：采用单螺杆挤出机进行加热熔融、造粒，加工温度控制在249℃，转速300r/min。
表1实施例1-4及对比例1提供的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料的成分表
配方组成 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
PPO树脂 40％ 40％ 40％ 40％ 40％ 40％
PA66树脂 48.5％ 43.5％ 38.5％ 40.5％ 53.5％ 48.5％
PA6树脂 0 5％ 10％ 5％ 0 5％
成核剂母粒 5％ 5％ 5％ 8％ 0 0
相容剂 5％ 5％ 5％ 5％ 5％ 5％
抗氧剂1010 0.2％ 0.2％ 0.2％ 0.2％ 0.2％ 0.2％
抗氧剂S9228 0.3％ 0.3％ 0.3％ 0.3％ 0.3％ 0.3％
润滑剂 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％
黑色粉M717 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％
测试例
本例对实施例1-4及对比例1-2提供的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料进行性能测试，测试结果及测试标准如表2所示。
表2性能测试结果
从表2的性能对比测试可以看本申请提供的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料具有优异的机械性能和耐热性能，添加了成核剂母粒E5073后，材料的耐热性能和机械性能明显提高，热变形温度从58℃提高到82℃，平衡吸水率从0.080％降低到0.010％。
综上所述，本申请实施例提供了一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料。该用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料是由聚苯醚(PPO)和尼龙树脂二者共混而得。PPO具有优良的力学性能、耐热性、电气绝缘性，同时具有吸湿性低、强度高、尺寸稳定性如及在高温下蠕变性较好的优点。但纯PPO树脂的玻璃化温度高，熔体流动性差，成型加工困难，需要在300℃高温下加工，极大地限制了它的应用。为克服PPO存在的上述缺点，扩大其应用领域，就必须对其进行改性，真正得到工业应用的PPO中90％以上均为改性PPO。由于尼龙树脂结晶度较高使得其具有耐溶剂性好、力学强度高、易加工等优点，同时也存在冲击强度低、耐热性较差、因高吸水性造成的制品尺寸稳定性差等缺点。本申请调整各组分用量配比，采用共混改性的方法制备综合性能优异的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，使聚苯醚和尼龙树脂的性能互补，用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料兼具有聚苯醚和尼龙树脂的优点，在不损失PPO的高玻璃化转变温度和尺寸稳定性的前提下，又赋予了尼龙树脂的耐溶剂性和成型性。同时，通过添加如E5073等具有端羧基封端效果的成核剂母粒，可以降低用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料的吸水率。因此，本发明实施例提供的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，不仅具有优异的机械性能和耐热性能，而且具有极低的吸水率，可以保持产品的尺寸稳定性，提高制品的装配率、生产效率，降低制品的报废率。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料，其特征在于，以质量分数计，所述用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料包括以下组分：
聚苯醚树脂30％～50％；尼龙树脂40％～60％；抗氧剂0.2％～0.6％；相容剂0.3％～0.6％；润滑剂0.4％～0.6％；
所述尼龙树脂包括尼龙6树脂和尼龙66树脂中的至少一种；
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯两者的复配物；
所述相容剂包括马来酸酐接枝物；
所述润滑剂包括硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡和硅酮母粒中的至少一种；
以质量分数计，所述苯醚/尼龙树脂复合材料还包括：成核剂母粒≤10％；黑色助剂0.5％～1.0％；
所述成核剂母粒为带有尼龙端羧基封锁官能团的成核剂母粒；
所述黑色助剂为炭黑。
2.一种权利要求1所述的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将聚苯醚和尼龙树脂分别进行干燥，后混合，得到第一混合料；
向所述第一混合料中加入抗氧剂、润滑剂、相容剂和成核剂母粒进行混合，得到第二混合料；
向所述第二混合料中加入黑色助剂进行混合，得到第三混合料；
将所述第三混合料进行加热熔融，后造粒，得到用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料。
3.一种新能源电器盒，其特征在于，所述新能源电器盒的至少部分结构件采用权利要求1所述的用于新能源电器盒的聚苯醚/尼龙树脂复合材料制得。
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