[發明專利]一種抗水解耐高溫聚酰胺復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201611256274.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108264760A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 楊桂生;趙冬云;嚴莉莉
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/098;C08K3/16;C08K13/02;C08K3/34;C08L23/08;C08K7/06;C08K3/26;C08K5/134;C08K3/30
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松;瞿佳蓉

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種抗水解耐高溫聚酰胺復合材料及其制備方法，該復合材料生產原料包括以下重量份的組分：干燥的耐高溫聚酰胺40?100份，增強纖維0?60份，礦物填料0?60份，抗氧劑0.1?0.8份，成核劑0.01?0.1份，潤滑劑0.1?0.8份，所述耐高溫聚酰胺、增強纖維、礦物填料的總重量份數為100份。本發明還公開了上述材料的制備方法。本發明制備的抗水解耐高溫聚酰胺復合材料所得產品通過加入抗氧劑、成核劑和潤滑劑，同時使用耐高溫聚酰胺材料，使其各種功能相輔相成，極大地改善了產品在用作汽車發動機周邊、汽車水箱等部件使用時高溫高濕度條件下的使用壽命。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種抗水解耐高溫聚酰胺復合材料及其制備方法

背景技術

聚酰胺，英文名稱Polyamide，簡稱PA，俗稱尼龍，是大分子主鏈重復單元中含有酰胺基團(-CONH-)的高分子聚合物的總稱，由于其高強度、無毒、質輕、耐磨、自潤滑、耐腐蝕和機械性能好等優良的綜合性能，廣泛應用于機械、汽車、化工、儀表等工業領域中。自從1939年問世以來，就得到了越來越廣泛的應用。PA6、PA66、PA11、PA12、PA610、PA612、MXD6等各種尼龍相繼問世，現在每年的產量超過130×10⁴t，是五大工程塑料中產量最大、品種最多、用途最廣的品種。但是近些年來，汽車行業對耐熱性材料提出了新的要求，對應于在汽車產業CO₂排放量的削減、耗油量的改進等環境問題的解決方法就是提高發動機的燃燒溫度，使燃油充分燃燒，這樣勢必會提高發動機室內溫度，提高所用塑料材料的耐熱要求。同時發動機附近的燃料系統、排氣系統、冷卻系統等的金屬部件的塑料化，對材料的要求就更為嚴格，這時PA66、PA6等材料的耐熱性不能滿足要求，因此開發耐熱性更高的材料就成為必然。

耐高溫聚酰胺主要是指熱變形溫度在270℃以上的半芳香族聚酰胺。由于其優異的耐熱性、耐久性、耐藥品性和較高的熱變形溫度，是一款可以滿足汽車、機械、電子/電氣工業耐熱要求的理想工程塑料。

無論是普通聚酰胺還是耐高溫聚酰胺，通常均可由兩類原料單體化合物合成，一類是二元酸和二元胺，另一類的是ω-氨基酸(或相應的環狀內酰胺)，兩者的聚合方法稍有不同，但均是形成含有酰胺基團重復結構單元的高分子聚合物。酰胺鍵的高極性賦予了聚酰胺非常突出的機械性能、耐油和耐溶劑等性能，同時也極易吸水、醇類溶劑等，這是聚酰胺最大的缺點。當聚酰胺用作汽車發動機水箱、進氣歧管等部件時，長時間曝露在水、醇類溶劑或者蒸汽中，一段時間后會產生水解和氧化降解，使得產品的分子量減小、性能變差，難以滿足實際使用的要求。耐高溫聚酰胺，尤其是半芳香族耐高溫聚酰胺，其酰胺鍵密度和吸水性通常小于常用的PA66、PA6等普通聚酰胺，但跟PET、PP等材料相比，吸水性仍是后者的幾十甚至幾百倍，長時間接觸同樣會產生水解和氧化降解導致材料老化，影響制件甚至整臺設備的使用壽命。為了滿足該類應用長期使用的要求，就需要對現有的聚酰胺材料進行抗水解處理，其中最常用就是在產品體系中加入碳化二亞胺類的物質，機理是碳化二亞胺類物質優先與水分子作用，而減少和延長對聚酰胺分子鏈中酰胺鍵的水解。但是碳化二亞胺隨著時間的延長逐漸消耗，時間較長就不起作用了，如果要長效，添加量需要很高，成本也很高，而且會影響制品的機械性能。