[發明專利]高激光透過率低吸水性能的增強聚酰胺組合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110632506.4
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113337109B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李俊杰;辛敏強;郭東平;李軍宏
• 申請（專利權）人: 上海錦湖日麗塑料有限公司;廣東錦湖日麗高分子材料有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L25/14;C08L51/00;C08K7/14;C08K5/20;C08J5/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發明涉及一種高激光透過率低吸水性能的增強聚酰胺組合物及其制備方法和應用，包括以下重量份的組分：聚酰胺樹脂24?90份，苯乙烯?甲基丙烯酸甲酯共聚物5?30份，相容劑0.5?3份，玻璃纖維5?40份，抗氧劑0.1?1份，潤滑劑0.3?2份。將除玻璃纖維以外的其余原料按配方混合攪拌，混合均勻后喂入雙螺桿擠出機的主喂料口，玻璃纖維按照比例喂入雙螺桿擠出機側喂料口，控制雙螺桿擠出機的溫度為230～300℃，通過剪切、塑化，將物料混合均勻，然后造粒制得所需組合物。將所述增強聚酰胺組合物用做汽車內飾、結構件、或電子電器的材料。與現有技術相比，本發明組合物具有較低的吸水性，既不會明顯降低材料的力學性能，且具有較高激光透過率。

技術領域

本發明涉及高分子技術領域，尤其是涉及一種高激光透過率低吸水性能的增強聚酰胺組合物及其制備方法和應用。

背景技術

聚酰胺俗稱尼龍，是一種用途非常廣泛的高性能工程塑料，具有高強度、耐腐蝕、耐磨性好等特點。聚酰胺分子結構中含有大量的酰胺鍵，容易與水分子形成氫鍵，因此其吸水性較高。雖然尼龍吸水以后韌性明顯增加，但是吸水后尺寸會發生明顯的變化，機械性能也會大幅度降低，尤其是剛性和耐熱性能。通過玻璃纖維、碳纖維、玻璃微珠或礦粉填充后可大幅度增加聚酰胺的力學性能和耐熱性，增強聚酰胺被廣泛應用于汽車內飾、結構件、電子電器等場合。

塑料激光焊接工藝是一種利用激光加熱塑膠零件界面使其融化焊接在一起的工藝，要求上層材料具有透激光、下層材料具有吸激光的效果。該焊接工藝具體原理是激光透過上層材料照射到下層材料表面，使下層材料吸收激光能量受熱并帶動上層透光材料一起融化，材料冷卻固化后即形成一個整體。相比傳統的塑料震動摩擦焊接、超聲波焊接、熱板焊接、螺絲緊固等方式，激光焊接具有高精度、高效率、低污染、焊接應力小而均勻、外觀美觀等特點，被廣泛應用于精密零件的焊接。隨著汽車、家電等設備電子化、智能化的程度提高，對相關的傳感器的防水防塵的需求越來越多，再加上激光焊接設備的國產化進程不斷發展，塑料的激光焊接工藝份額越來越大。

玻纖增強聚酰胺材料在汽車傳感器外殼中扮演者著重要角色，汽車傳感器之類的電子元器件往往需要防水防塵、防潮，而常規的震動摩擦焊或卡扣鏈接可能會存在污染元器件、密封性不好、焊接應力大的問題，因此激光焊接成為了更好的選擇，而傳統的玻纖增強聚酰胺材料不具有激光透過性或因玻纖的加入大幅度降低了透過率，無法使用激光焊接工藝或焊接時容易燒焦上層零件，因此對改善玻纖增強聚酰胺材料的激光透過率是非常有必要的。

專利CN104910620A公布了一種玻纖增強高透光可激光焊接的尼龍復合材料及其制備方法。該專利通過添加無定型尼龍或半芳香族尼龍改善了聚酰胺對激光的透過性，但仍然存在尼龍吸水率高的問題；

專利CN106243710A公布了一種紅外透過玻纖增強聚酰胺66。該專利中通過添加大量的結晶抑制劑來降低PA66的結晶度，從而提高PA66的激光透過率，但低結晶度往往意味著較低的機械強度；

專利CN106317864A公布了一種可激光焊接用黑色玻纖增強尼龍6材料。該專利通過添加透明改性劑來提高尼龍6的激光透過率，所述透明改性劑為聚烯烴類彈性體、PA612、PA1010、尼龍6I或透明尼龍。添加聚烯烴類彈性體理論上雖然會降低尼龍的吸水性，但是會大幅度降低材料的力學性能。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種在保持材料力學性能的同時，具有高激光透過率低吸水性能的增強聚酰胺組合物及其制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種高激光透過率低吸水性能的增強聚酰胺組合物，包括以下重量份的組分：聚酰胺樹脂24-90份，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物5-30份，相容劑0.5-3份，玻璃纖維5-40份，抗氧劑0.1-1份，潤滑劑0.3-2份。

進一步地，所述的聚酰胺樹脂的相對粘度指數為2.0-3.5，選自PA6、PA66、PA66/6中的一種或多種混合物。