[發明專利]聚酰胺5X作為增強熱塑性組合物表觀質量改善劑的用途

有效

• 申請號: 201811157476.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109306179B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 于同;周昌偉;葉巍;陳劍銳
• 申請（專利權）人: 杭州本松新材料技術股份有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08K7/14;C08K5/20
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本發明屬于高分子復合材料領域，提供了一種聚酰胺5X樹脂作為增強熱塑性組合物表觀質量改善劑的用途；還提供了一種熱塑性組合物。有益效果：本發明通過在常規增強熱塑性組合物體系中，添加新型生物基樹脂—聚酰胺5X樹脂，達到明顯改善常規增強熱塑性組合物制品表面質量問題，而且在一定范圍內增強填料的填充量越高，改善效果越明顯；同時制品的翹曲問題也得到了顯著改善，產品尺寸穩定性更好，能廣泛應用于對機械強度、外觀要求和尺寸穩定性要求高的領域，既拓寬了增強熱塑性組合物的應用范圍，也拓寬了聚酰胺5X樹脂的應用范圍。

技術領域

本發明屬于高分子復合材料領域，具體涉及聚酰胺5X作為增強熱塑性組合物表觀質量改善劑的用途。

背景技術

聚酰胺樹脂具有優異的機械特性、熱性能及耐化學品性，因此廣泛用作汽車、電氣設備、機械部構、交通器材、紡織、造紙機械、通訊用品等領域的零部件。增強聚酰胺復合材料尤其是高強度聚酰胺復合材料，目前已成功取代金屬材料，用于汽車零件生產，在實現汽車輕量化，達到節油高速目的的同時，仍能保證汽車的強度、剛度、耐磨性、耐熱性及耐腐蝕性等要求，已成為體現先進汽車設計和制造水平的一個重要標志。

但是，增強聚酰胺復合材料，通常需在聚酰胺體系中添加大量的諸如纖維類或礦粉類等增強填料，從而導致其成型性能與普通樹脂相比有較大的差異，成型生產中容易出現一些問題，包括因熔融粘度大造成的充填困難、因混煉不均造成的性能變化以及制品表觀質量差(如浮纖、翹曲變形)等。

“浮纖”現象或白斑問題是增強聚酰胺復合材料，在注射成型過程中經常出現的表面質量問題，尤其是高玻纖填充量(質量分數≥50％)的玻纖增強聚酰胺復合材料注塑制品時，表面浮纖更為嚴重，該缺陷很大程度上阻礙了聚酰胺在汽車領域中的應用，特別是在對外觀要求越來越高的汽車類高檔產品零部件中的應用。目前針對玻纖增強聚酰胺復合材料出現的表面浮纖嚴重問題，主要通過以下方法進行改善：1)添加大量的表面改質劑；2)添加流動改善劑；3)用部分礦纖或玻璃珠替代部分玻纖。如中國專利CN105623252A公開了一種高強度外觀件聚酰胺復合材料及其制備方法，其采用表面改質劑(硅酮母粒和/或表面改善黑色母)來改善浮纖提升外觀，雖可使浮纖問題得于一定程度的改善，但玻纖不能被聚酰胺樹脂基體完全包覆，且玻纖不能達到均勻分散，玻纖填充量只能做到40％～50％，致使材料強度和模量偏低，無法滿足對綜合力學性能要求更高的制件應用要求，并且表面改質劑大部分為低分子物質，容易發生遷移，進一步影響表觀質量，而且其耐溫性差，在加工過程中也很容易降解。中國專利CN102863790A加入流動改善劑—乙二酸，能有效提高材料的流動性，減少玻纖在模具表面的滯留，減少制品表面玻纖的含量，從而達到減少制品表面浮纖的效果，但乙二酸為反應型添加劑，容易殘留，后期繼續反應，導致材料柔韌性變差，還有后期析出問題。中國專利CN104231611A公開了一種玻璃纖維增強尼龍材料，其通過添加硅烷偶聯劑來增加樹脂與玻纖的界面結合，但還是不能完全包覆玻纖，在外觀要求很高的場所仍舊不能滿足使用要求。還有一些專利報道通過添加無定型尼龍等方案來解決浮纖問題，但無定型尼龍成本非常昂貴，導致整個材料體系成本很貴，使用經濟價值不大。

而玻纖增強聚酰胺復合材料的注塑翹曲變形問題，直接影響注塑制品的后續使用可靠性。如汽車氣門室罩蓋，普遍選材為PA66+35％玻纖增強材料，注塑制品時翹曲很明顯，不僅影響后續焊接裝配，而且在汽車使用過程中會因罩蓋尺寸偏差影響油氣分離，出現漏油風險。對于翹曲的改善，當前做法為通過加入具有一定長徑比的晶須、云母、滑石、玻璃鱗片、玻璃微珠等無機填料進行改善。如市面上推廣的用作汽車氣門室罩蓋的PA66+35％玻纖增強材料，其解決翹曲問題，多采用玻纖和礦粉復配增強體系手法，而礦粉的加入，雖能改善翹曲，但因礦粉的強度不如玻纖，加之礦粉添加量較高，導致力學性能明顯降低，致使氣門室罩蓋在汽車行駛震動過程中存在開裂風險。另中國專利CN104672898A采用玻璃微珠替代部分玻纖來改善產品制件翹曲問題，雖然玻璃微珠對材料的尺寸穩定性能有改善，能有效減少翹曲，但對材料力學性能以及耐熱性能均有較大的影響，同時后期材料由于吸濕尺寸穩定性能差。這些方法雖然對于單方面改善翹曲有一定效果，但是以犧牲材料的力學性能為代價的，而材料力學性能下降較多，就失去了替代金屬制件的意義。