CN118126518A - 一种pa56复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种pa56复合材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118126518A CN118126518A CN202410195802.6A CN202410195802A CN118126518A CN 118126518 A CN118126518 A CN 118126518A CN 202410195802 A CN202410195802 A CN 202410195802A CN 118126518 A CN118126518 A CN 118126518A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- composite material
- copolyamide
- cyclohexanedicarboxylic acid
- material according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCC(C(O)=O)CC1 PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 29
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 29
- -1 4-cyclohexyl dicarboxylic acid Chemical compound 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 12
- 229920006150 hyperbranched polyester Polymers 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 30
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 21
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 10
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 6
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 6
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 6
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 5
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229940124543 ultraviolet light absorber Drugs 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920006021 bio-based polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229920006118 nylon 56 Polymers 0.000 description 2
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- HJIAMFHSAAEUKR-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxyphenyl)-phenylmethanone Chemical class OC1=CC=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 HJIAMFHSAAEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWICEWMBIBPFAH-UHFFFAOYSA-N (3-diphenoxyphosphoryloxyphenyl) diphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=C(OP(=O)(OC=2C=CC=CC=2)OC=2C=CC=CC=2)C=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 OWICEWMBIBPFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMSSTTLDFWKBSX-UHFFFAOYSA-N 1h-1,2,3-benzotriazin-4-one Chemical class C1=CC=C2C(=O)N=NNC2=C1 DMSSTTLDFWKBSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 2H-benzotriazol-4-ol Chemical class OC1=CC=CC2=C1N=NN2 JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920004933 Terylene® Polymers 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQPNUOYXSVUVMY-UHFFFAOYSA-N [4-[2-(4-diphenoxyphosphoryloxyphenyl)propan-2-yl]phenyl] diphenyl phosphate Chemical compound C=1C=C(OP(=O)(OC=2C=CC=CC=2)OC=2C=CC=CC=2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OP(=O)(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 BQPNUOYXSVUVMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K calcium;sodium;phosphate Chemical compound [Na+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VTJUKNSKBAOEHE-UHFFFAOYSA-N calixarene Chemical compound COC(=O)COC1=C(CC=2C(=C(CC=3C(=C(C4)C=C(C=3)C(C)(C)C)OCC(=O)OC)C=C(C=2)C(C)(C)C)OCC(=O)OC)C=C(C(C)(C)C)C=C1CC1=C(OCC(=O)OC)C4=CC(C(C)(C)C)=C1 VTJUKNSKBAOEHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940117975 chromium trioxide Drugs 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N chromium trioxide Inorganic materials O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N chromium(6+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+6] GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- NLCKLZIHJQEMCU-UHFFFAOYSA-N cyano prop-2-enoate Chemical class C=CC(=O)OC#N NLCKLZIHJQEMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- LXCYSACZTOKNNS-UHFFFAOYSA-N diethoxy(oxo)phosphanium Chemical compound CCO[P+](=O)OCC LXCYSACZTOKNNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJOMYNHMBRNCNY-UHFFFAOYSA-N pentane-1,1-diamine Chemical compound CCCCC(N)N KJOMYNHMBRNCNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- YLLIGHVCTUPGEH-UHFFFAOYSA-M potassium;ethanol;hydroxide Chemical compound [OH-].[K+].CCO YLLIGHVCTUPGEH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007970 thio esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种PA56复合材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域，所述的PA56复合材料，包括以下重量份的组分：28～82份PA56树脂、2.8～42份共聚聚酰胺、1～50份玻璃纤维、0.09～0.6份润滑剂、0.2～2份助剂；本发明所述PA56复合材料具有优异的冲击强度、高结晶温度以及较短的冷却时间，可以实现快速成型，所述的PA56复合材料可广泛应用于对冷却周期有较高要求的领域。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种PA56复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
尼龙56，也称为PA56，是一种由戊二胺和己二酸缩聚而成的生物基尼龙材料。它具有环保、性能佳、能提高终端织物的舒适性等特点。其吸水率、玻璃化温度、强度、柔软度、吸湿性、回弹性都优于尼龙6、尼龙66、涤纶的部分产品。此外，PA56切片可用于加工成塑料制品，也可通过熔融纺丝得到PA56纤维。
由于PA56属于奇偶尼龙，其结晶速度要低于传统的偶偶尼龙PA66，冷却速度慢，材料成型周期长，生产效率低，严重制约了PA56的广泛使用。因此，如何提高生物尼龙的结晶速度，加快冷却速度，缩短成型周期具有重要现实意义。传统方法上提高结晶性材料的结晶速率是加入成核剂，但是成核剂会导致材料偏脆。而对于自身韧性不足的PA56来说，保持一定程度的冲击韧性是十分有必要的，可以保持零件在拐角处和薄壁处具备一定的抗弯折性，抗冲和耐低温性能。
CN111087801A公开了一种隔热条用生物基聚酰胺56材料、制备方法及隔热条，其通过在PA56材料中加入成核剂，从而加快隔热条用生物基聚酰胺56材料制备过程中的结晶速率，缩短了挤出成型周期，但由于成核剂的加入导致其材料冲击韧性仅仅为5kJ/m2，导致其难以应用于对冲击韧性具有较高要求的零部件。
因此，如何提高生物尼龙结晶速度并避免导致材料偏脆，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种PA56复合材料及其制备方法和应用，所述的PA56复合材料，具有优异的冲击强度、高结晶温度以及较短的冷却时间，可以实现快速成型。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种PA56复合材料，包括以下重量份的组分：28～82份PA56树脂、2.8～42份共聚聚酰胺、1～50份玻璃纤维、0.09～0.6份润滑剂、0.2～2份助剂；
所述共聚聚酰胺的结构式如式Ⅰ所示：
式Ⅰ中，m/n＝(1～5)：(5～9)。
本发明通过将上述原料按照特定的重量份进行组合，得到了具有优异的冲击强度、高结晶温度以及较短的冷却时间，可以实现快速成型的PA56复合材料，所述的PA56复合材料可广泛应用于对冷却周期有较高要求的领域。
本发明创造性的采用上述特定结构式的共聚聚酰胺，所述的共聚聚酰胺以上述特定的重量份与PA56进行组合，能够起到诱导成核作用，有效提高结晶温度，缩短冷却时间，加快成型周期，从分子结构上实现促进结晶的效果，避免了以往通过外加成核剂导致材料偏脆提供的技术弊端。
其中，所述的PA56的用量为28～82份，例如可以是28份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、82份或其中任意两个数值组成的范围。
优选地，所述PA56的用量为30～80份。
其中，所述的共聚聚酰胺的用量为2.8～42份，例如可以是2.8份、3份、5份、10份、20份、30份、40份、42份或其中任意两个数值组成的范围。
优选地，所述共聚聚酰胺的用量为3～40份。
其中，所述玻璃纤维的用量为1～50份，例如可以是1份、5份、10份、20份、30份、40份、50份或其中任意两个数值组成的范围。
优选地，所述玻璃纤维的用量为10～40份。
其中，所述润滑剂的用量为0.09～0.6份，例如可以是0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份或其中任意两个数值组成的范围。
优选地，所述润滑剂的用量为0.1～0.5份。
优选地，所述助剂的用量为0.2～2份，例如可以是0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份或其中任意两个数值组成的范围。
优选地，所述助剂的用量为0.4～1份。
优选地，所述PA56复合材料，包括以下重量份的组分：30～80份PA56树脂、3～40份共聚聚酰胺、1～50份玻璃纤维、0.1～0.5份润滑剂、0.4～1份助剂。
优选地，所述PA56复合材料，包括以下重量份的组分：50～70份PA56树脂、10～28份共聚聚酰胺、10～40份玻璃纤维、0.2～0.4份润滑剂、0.5～0.8份助剂，特别是各原料的用量在此范围时，各组分配伍性，相容性更好，性能更佳。
优选地，所述共聚聚酰胺的重量为共聚聚酰胺、PA56树脂总重量的10～50％，例如可以是10％、20％、30％、40％、50％或其中任意两个数值组成的范围，本发明的发明人研究发现，所述的共聚聚酰胺的重量为共聚聚酰胺、PA56树脂总重量的10～50％时，能够更好的起到诱导成核作用，更加有效提高结晶温度，缩短冷却时间，加快成型周期，若所述的共聚聚酰胺占比过低，诱导成核作用改善不明显，若所述的共聚聚酰胺占比过高，易造成复合材料的流动性下降，进而也会导致效果下降。
优选地，所述共聚聚酰胺的数均分子量为10000～60000，例如可以是10000、20000、30000、40000、50000、60000或其中任意两个数值组成的范围。
优选地，所述共聚聚酰胺的数均分子量为20000～50000。
在本发明中，所述共聚聚酰胺的数均分子量通过凝胶渗透色谱法测试得到。
本发明通过控制共聚聚酰胺的数均分子量，进一步的提高了诱导作用，能够更加有效的改善结晶温度，缩短冷却时间，加快成型周期。
优选地，所述共聚聚酰胺由己二酸、己二胺、1,4-环己基二羧酸反应得到；
所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为(1～5)：(5～9)。
其中，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
优选地，所述1,4-环己基二羧酸包括顺式-1,4-环己二羧酸、反式-1,4-环己二羧酸；
所述反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比≥60％。
本发明控制各合成单体的摩尔比以及反式-1,4-环己二羧酸的含量，使所述的共聚聚酰胺能够从分子上实现促进PA56结晶，起到良好的诱导成核作用，有效提高结晶温度，缩短冷却时间，加快成型周期。
需要说明的是，本发明对共聚聚酰胺的合成方法不限，本领域技术人员根据本发明披露的单体摩尔比例，知晓如何将合成本发明的共聚聚酰胺。
具体而言，所述共聚聚酰胺的制备方法为：将己二胺和己二酸溶于去离子水，混合均匀，反应，得到共聚66盐，将1,4-环己基二羧酸与共聚66盐混合均匀，加入聚合反应釜中并调节pH值至中性，反应釜密闭抽真空充氮气并排净釜内空气，子啊180～220℃、1.2～1.8MPa压力下预聚1～10h，升温至270～280℃，排气泄压至2～3Kpa反应2～6h，得到共聚聚酰胺。
优选地，所述PA56树脂的端氨基含量≤92mmol/kg。
优选地，所述PA56树脂的端氨基含量≤60mmol/kg，通过控制PA56树脂的端氨基含量，能够进一步的缩短成型周期。
优选地，所述PA56树脂的端氨基含量≤52mmol/kg。
优选地，所述PA56树脂的端氨基含量为45～52mmol/kg，例如可以是45mmol/kg、46mmol/kg、48mmol/kg、50mmol/kg、52mmol/kg或其中任意两个数值组成的范围。
优选地，所述PA56树脂的相对粘度为2.0～3.2，例如可以是2.0、2.2、2.5、2.8、3.0、3.2或其中任意两个数值组成的范围。
在本发明采用全自动电位滴定仪滴定PA56树脂中的端羧基含量，具体为：取0.5g高温尼龙预聚物，加入50mL邻甲酚，回流溶解，放冷后迅速加入400μL甲醛溶液，用已标定的KOH-乙醇溶液滴定端羧基含量。
本发明所述PA56树脂的相对粘度按照测试标准ISO307-2010测试，具体测试参数包括：在25±0.01℃的98％的浓硫酸中测量浓度为0.25g/dl的尼龙预聚物的相对粘度ηr。
优选地，所述玻璃纤维的平均直径≤13μm，平均长度≤5mm。
优选地，所述玻璃纤维的平均直径为7～13μm，平均长度为1.5～5mm。
优选地，所述润滑剂为端羧基超支化聚酯，所述端羧基超支化聚酯的羧基含量为4～48个/mol，例如可以是16个/mol、18个/mol、20个/mol、25个/mol、30个/mol、32个/mol或其中任意两个数值组成的范围，通过采用端羧基超支化聚酯，并控制其端羧基含量，能够进一步的提高结晶能力，从而更进一步缩短冷却时间，加快成型周期。
优选地，所述润滑剂为端羧基超支化聚酯，所述端羧基超支化聚酯的羧基含量为16～32个/mol。
优选地，所述端羧基超支化聚酯的分子量为2100～13200g/mol，酸值为120～300mg KOH/g。
优选地，所述助剂包括热稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、填充剂、紫外光吸收剂、抗静电剂中的至少一种。
本发明所述的PA56复合材料可包括热稳定剂，合适的热稳定剂包括但不限于酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类热稳定剂、杯芳烃类热稳定剂以及它们的组合。
本发明所述的PA56复合材料可包括抗氧剂，合适的抗氧剂包括但不限于硫醚类抗氧剂、多芳香胺类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂以及它们的组合。
本发明所述的PA56复合材料可包括阻燃剂，合适的阻燃剂包括但不限于溴代聚合物(例如：溴代聚苯乙烯)、金属二烷基亚磷酸盐(例如：三(二乙基亚磷酸)铝)、金属氢氧化物(例如：氢氧化镁)、芳香族磷酸酯(例如：间苯二酚二(二苯基磷酸)酯和双酚A二(二苯基磷酸)酯)以及它们的组合。
本发明所述的PA56复合材料可包括填充剂，合适的填充剂包括但不限于二氧化硅、碳酸钙、滑石、硅灰石、玻璃球、高岭土、单晶纤维、碳纤维、玻璃纤维、硫酸钡以及它们的组合。
本发明所述的PA56复合材料可包括紫外光吸收剂，合适的紫外光吸收剂包括但不限于羟基二苯甲酮类、羟基苯并三唑类、羟基苯并三嗪类、氰基丙烯酸酯类、纳米级无机材料(例如：氧化钛、氧化铈和氧化锌)以及它们的组合。
本发明所述的PA56复合材料可包括抗静电剂，合适的抗静电剂包括但不限于氧化锌、二氧化锰、三氧化铬以及它们的组合。
本发明还提供了一种PA56复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将各组分混合均匀，再通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到PA56复合材料。
优选地，双螺杆挤出机的温度设置为220～280℃，例如可以是220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃或其中任意两个数值组成的范围。
优选地，双螺杆挤出机的螺杆转速，螺杆转速为200～800rpm，例如可以是200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、700rpm、800rpm或其中任意两个数值组成的范围。
本发明还提供了一种56复合材料在制备汽车扎带、管道材料中的应用。
本发明的有益效果在于：(1)本发明所述PA56复合材料具有优异的冲击强度、高结晶温度以及较短的冷却时间，可以实现快速成型，所述的PA56复合材料可广泛应用于对冷却周期有较高要求的领域。(2)本发明所述的共聚聚酰胺以上述特定的重量份与PA56进行组合，能够起到诱导成核作用，有效提高结晶温度，缩短冷却时间，加快成型周期，从分子结构上实现促进结晶的效果，避免了以往通过外加成核剂导致材料偏脆提供的技术弊端。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本申请中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
实施例及对比例所用原料说明如下：
PA56-1：端氨基含量为52mmol/kg，相对粘度为2.8，凯赛生物，牌号：E-1273。
PA56-2：端氨基含量为45mmol/kg，相对粘度为2.6，凯赛生物，牌号：E-2260。
PA56-3：端氨基含量91mmol/kg，相对粘度为2.8，凯赛生物，牌号：E-1273NH。
PA66：相对粘度为2.8，浙江华峰，牌号：PA66 EP-158。
玻璃纤维：平均直径10um，平均长度3mm，重庆复材，牌号：ECS301HP-03-H。
端羧基超支化聚酯-1(下面简称CHBP-1)：羧基含量为16个/mol，武汉超支化，牌号：C403。
端羧基超支化聚酯-2(下面简称CHBP-2)：羧基含量为32个/mol，武汉超支化，牌号：C404。
端羧基超支化聚酯-3(下面简称CHBP-3)：羧基含量为4个/mol，武汉超支化，牌号：C401。
端羧基超支化聚酯-4(下面简称CHBP-4)：羧基含量为48个/mol，武汉超支化，牌号：C304。
对于各端羧基超支化聚酯的端羧基以外的分子结构信息如分子量，对原料流动性、热稳定性的影响基本保持在较恒定的范围内，此处便不做详细的讨论。
助剂：抗氧剂1010、抗氧剂264按重量比1：1复配。
共聚聚酰胺-1：35000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比(m/n，下同)为3：7，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-2：35000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为1：9，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-3：35000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为5：5，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-4：10000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为3：7，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-5：60000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为3：7，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-6：35000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比40％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为3：7，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-7：70000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为3：7，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-8：8000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为3：7，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-9：35000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为6：4，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
共聚聚酰胺-10：35000，反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比60％，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为0.5：9.5，所述1,4-环己基二羧酸、己二酸总摩尔量与己二胺的摩尔比为1：1。
所述的共聚聚酰胺1～10的制备方法均包括以下步骤：
将己二胺和己二酸溶于去离子水中，于60℃混合均匀后形成浓溶液，调整pH值至7.2，反应2h，经冷却结晶、减压过滤、洗涤、干燥，得到共聚66盐；将1,4-环己基二羧酸与共聚66盐充分混合均匀，加入聚合反应釜中并调节pH值至中性。反应釜密闭抽真空充氮气并排净釜内空气，将反应体系升温至190℃，在1.5MPa压力下预聚1～10h。再缓慢升至275℃，并不断排气泄压至2.7kPa压力下完成聚合反应2～6小时，经冷却切粒，得到共聚聚酰胺。
通过调节1,4-环己基二羧酸与己二酸的前后投料比，以及1,4-环己基二羧酸中的反式/顺式构象比例获得不同结构的共聚聚酰胺，通过聚合时间调节聚合度得到不同分子量的共聚聚酰胺。
本发明各实施例及对比例所用组分原料除非特别说明，否则均为市售原料，且各平行实验中所使用的组分原料均为同种。
实施例1～18、对比例1～4
实施例1～18、对比例1～4的PA56复合材料的配方如表1、表2所示(表中均为重量份)。
其中，实施例1～18、对比例1～4的PA56复合材料的制备方法，均包括以下步骤：
将各组分混合均匀，再通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到PA56复合材料，其中，双螺杆挤出机设置温度为220-280℃，螺杆转速为400转/分。
表1
表2
性能测试
结晶峰温度：采用仪器为美国TA公司的TQ 2000分析仪。待测样品在氮气保护下，以10oC/min的速度从30oC升温到300oC，于300oC下停留5min，然后以10oC/min的速度冷却到30oC。结晶温度越高，零件注塑成型冷却时更快达到结晶温度而固化定型。
缺口冲击强度：悬臂梁缺口冲击强度(A型缺口)：按照ISO 180-2000，4mm，23℃。
表3
从表3中可看出，本发明所述的PA56复合材料具有优异的冲击强度、高结晶温度以及较短的冷却时间，可以实现快速成型，本发明的PA56复合材料结晶峰温度为202～215℃，冷却时间为15～28s，缺口冲击强度为9.5～13.5kJ/m2。
对比实施例1～4可知，通过将各原料的重量份控制在：50～70份PA56树脂、10～28份共聚聚酰胺、10～40份玻璃纤维、0.2～0.4份润滑剂、0.5～0.8份助剂，进一步提高了结晶峰温度和缺口冲击强度。
对比实施例4～6可知，通过控制所述共聚聚酰胺的重量为共聚聚酰胺、PA56树脂总重量的10～50％，进一步提高了结晶峰温度和缺口冲击强度。
对比实施例4、7、8可知，通过采用端氨基含量≤60mmol/kg的PA56树脂，进一步提高了结晶峰温度和缺口冲击强度。
对比实施例1、4、5、17、18可知，通过采用分子量为10000～50000的共聚聚酰胺，进一步提高了结晶峰温度和缺口冲击强度。
对比实施例4、13可知，通过控制反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比≥60％，进一步提高了结晶峰温度和缺口冲击强度。
对比实施例4、14～16，通过采用端羧基超支化聚酯为润滑剂，并控制所述端羧基超支化聚酯的羧基含量为16～32个/mol，进一步提高了结晶峰温度和缺口冲击强度。
对比实施例4与对比例1～2可知，本发明所述的共聚聚酰胺，能够显著的提高结晶峰温度和缺口冲击强度。
对比实施例4、9、10和对比例3-4可知，本发明所述的共聚聚酰胺的1,4-环己基二羧酸比例偏低时，会导致冲击变差，1.4-环已基二羧酸比例偏高时，导致冷却时间变长。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种PA56复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：28～82份PA56树脂、2.8～42份共聚聚酰胺、1～50份玻璃纤维、0.09～0.6份润滑剂、0.2～2份助剂；
所述共聚聚酰胺的结构式如式Ⅰ所示：
式Ⅰ中，m/n＝(1～5)：(5～9)。
2.根据权利要求1所述的PA56复合材料，其特征在于，所述共聚聚酰胺的重量为共聚聚酰胺、PA56树脂总重量的10～50％。
3.根据权利要求1所述的PA56复合材料，其特征在于，所述共聚聚酰胺的数均分子量为10000～60000。
4.根据权利要求1所述的PA56复合材料，其特征在于，所述共聚聚酰胺由己二酸、己二胺、1,4-环己基二羧酸反应得到；
所述1,4-环己基二羧酸、己二酸的摩尔比为(1～5)：(5～9)。
5.根据权利要求1所述的PA56复合材料，其特征在于，所述1,4-环己基二羧酸包括顺式-1,4-环己二羧酸、反式-1,4-环己二羧酸；
所述反式-1,4-环己二羧酸占1,4-环己基二羧酸总摩尔百分比≥60％。
6.根据权利要求4所述的PA56复合材料，其特征在于，所述PA56树脂的端氨基含量≤92mmol/kg。
7.根据权利要求1所述的PA56复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的平均直径≤13μm，平均长度≤5mm。
8.根据权利要求1所述的PA56复合材料，其特征在于，所述润滑剂为端羧基超支化聚酯，所述端羧基超支化聚酯的羧基含量为4～48个/mol。
9.权利要求1～8任一所述的PA56复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将各组分混合均匀，再通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到PA56复合材料。
10.权利要求1～8任一所述的PA56复合材料在制备汽车扎带、管道材料中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410195802.6A CN118126518A (zh) | 2024-02-22 | 2024-02-22 | 一种pa56复合材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410195802.6A CN118126518A (zh) | 2024-02-22 | 2024-02-22 | 一种pa56复合材料及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118126518A true CN118126518A (zh) | 2024-06-04 |
Family
ID=91229426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410195802.6A Pending CN118126518A (zh) | 2024-02-22 | 2024-02-22 | 一种pa56复合材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118126518A (zh) |
-
2024
- 2024-02-22 CN CN202410195802.6A patent/CN118126518A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106916295B (zh) | 共聚酰胺、包含共聚酰胺的模塑材料和由其制备的模塑制品 | |
| EP3004210B1 (en) | Polyamides comprising me-bht, compositions comprising such a polyamide, shaped articles comprising such a polyamide or such a composition | |
| KR101351763B1 (ko) | 개질된 폴리아미드, 그의 제조 방법 및 상기 폴리아미드로 수득된 물품 | |
| US20110028628A1 (en) | Heat resistant polyamide compositions having high amine ends | |
| EP2726537B1 (en) | Branched polyamide with different blocks | |
| KR102251533B1 (ko) | 폴리아미드 조성물 | |
| CN111670221A (zh) | 高耐热性的聚酰胺模塑复合物 | |
| US20140011951A1 (en) | Heat resistant polyamide compositions having high amine ends | |
| WO2019121824A1 (en) | Piperidine-containing semi-aromatic copolyamide | |
| KR20220075379A (ko) | 폴리아미드 조성물 | |
| JP3525607B2 (ja) | ポリアミド樹脂組成物 | |
| US20240174806A1 (en) | High temperature resistant semi-aromatic polyamide resin, preparation method, composition and article thereof | |
| JP2000336167A (ja) | 延伸性に優れたポリアミド | |
| CN118126518A (zh) | 一种pa56复合材料及其制备方法和应用 | |
| US5039779A (en) | Thermoplastically processible aromatic polyetheramide from 2,2-bis(4'-amino phenoxy phenyl) propane and terephthalic acid | |
| KR101811919B1 (ko) | 폴리아미드 수지, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 | |
| JP6666611B2 (ja) | 重合体組成物から得られた物品、製造方法及び使用 | |
| JP7249738B2 (ja) | ポリアミド樹脂ペレット及びその製造方法、並びに、ポリアミド組成物の製造方法 | |
| KR102684037B1 (ko) | 폴리아미드 공중합체, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 성형된 부품 | |
| JP2641788B2 (ja) | ポリアミド樹脂の製造方法 | |
| TW202239816A (zh) | 聚醯胺樹脂組成物、及包含其的纖維 | |
| JPH09221591A (ja) | ポリアミド樹脂組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |