本發(fā)明涉及阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚酰胺樹脂復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

聚酰胺(PA)俗稱尼龍，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)的熱塑性樹脂的總稱，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能、摩擦磨損性能、自潤滑性、吸震及消音等性能，耐油、堿、弱酸和一般有機(jī)溶劑?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，PA是目前使用量最大的工程塑料品種，被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、家電、體育用品等領(lǐng)域。近年來，隨著電子電氣、汽車、航空航天、軍工、化工等領(lǐng)域?qū)λ芰弦蟮奶岣撸瑢τ赑A材料的外觀、強(qiáng)度、阻燃性以及在高溫和高濕條件下的尺寸穩(wěn)定性也有了更高的要求。

聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺和脂肪-芳香族聚酰胺，而芳香族聚酰胺又包括半芳香聚酰胺和全芳香聚酰胺。其中，脂肪族聚酰胺品種多，產(chǎn)量大，應(yīng)用最為廣泛。脂肪族聚酰胺由于熔點(diǎn)低、流動性好，所以其制品表面好，但是其吸水率高導(dǎo)致其尺寸穩(wěn)定差，而且其復(fù)合產(chǎn)品模量較低，不適合做外殼類材料。近些年來，半芳香聚酰胺(如PA6T、PA9T和PA10T)的興起為聚酰胺的應(yīng)用增加了更多的選擇性。半芳香聚酰胺由于分子鏈中有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，一定程度降低了其吸水率，提高其耐溫性和強(qiáng)度，因此其材料強(qiáng)度較高，高溫和高濕條件下尺寸穩(wěn)定性有所改善，但制品表面差。

脂肪族與半芳香族聚酰胺復(fù)合的材料，其制品表面和強(qiáng)度都能夠滿足使用要求，但是由于脂肪族聚酰胺具有吸水性大的缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了脂肪族與半芳香族聚酰胺復(fù)合的材料制品的尺寸穩(wěn)定性，從而使其應(yīng)用受到了限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種聚酰胺樹脂復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料在高溫高濕下具有良好的尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度和優(yōu)異的制品表面。

本發(fā)明提供了一種聚酰胺樹脂復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量含量的組分：半芳香聚酰胺20～60％，玻璃纖維30～60％，無鹵阻燃劑2～27％，阻燃助劑0.2～8％，所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻；

所述半芳香聚酰胺包括以下質(zhì)量含量的組分：己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10～50％，間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10～50％，對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺30～80％。

優(yōu)選的，所述半芳香聚酰胺包括以下質(zhì)量含量的組分：己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺20～40％，間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺20～40％，對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺40～60％。

優(yōu)選的，所述己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺中己二酰己二胺和對苯二甲酰己二胺的質(zhì)量比為61:66以上。

優(yōu)選的，所述己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到，所述二元羧酸包括對苯二甲酸和己二酸，所述二元羧酸中對苯二甲酸的摩爾百分比為50％以下。

優(yōu)選的，所述間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺中間苯二甲酰己二胺和對苯二甲酰己二胺的質(zhì)量比為1:1以上。

優(yōu)選的，所述間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到，所述二元羧酸包括對苯二甲酸和間苯二甲酸，所述二元羧酸中間苯二甲酸的摩爾百分比為50％以上。

優(yōu)選的，所述對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺中對苯二甲酰十二烷二胺和間苯二甲酰十二烷二胺的質(zhì)量比為4:1以上。

優(yōu)選的，所述對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺的由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到，所述二元羧酸包括對苯二甲酸和間苯二甲酸，所述二元羧酸中對苯二甲酸的摩爾百分比為80％以上。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將半芳香聚酰胺與阻燃助劑混合，得到混合樹脂，所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻；

(2)將所述步驟(1)得到的混合樹脂與玻璃纖維和無鹵阻燃劑捏合，得到擠出原料；

(3)將所述步驟(2)得到的擠出原料擠出，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料或上述技術(shù)方案所述制備方法制備的聚酰胺樹脂復(fù)合材料在電子電器設(shè)備中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種聚酰胺樹脂復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量含量的組分：半芳香聚酰胺20～60％，玻璃纖維30～60％，無鹵阻燃劑2～27％，阻燃助劑0.2～8％，所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻；所述半芳香聚酰胺包括以下質(zhì)量含量的組分：己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10～50％，間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10～50％，對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺30～80％。

本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料通過熔點(diǎn)較低的半芳香聚酰胺來加強(qiáng)材料流動性，以改善半芳香族聚酰胺樹脂表面差的缺陷；其中，分子鏈較長的對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺(PA12T/12I)降低材料吸水率，強(qiáng)度和剛性較好的己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺(PA66/6T)和間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺(PA6I/6T)提高材料剛性；玻璃纖維作為增強(qiáng)材料提高樹脂材料的強(qiáng)度；無鹵阻燃劑與阻燃助劑配合提高阻燃性能。因此，本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料具有良好的外觀、強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和阻燃性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性好，在23℃，24h吸水率可低至0.2％，在85℃熱水環(huán)境下一周后長度和寬度方向的尺寸變化率分別低至0.08％和0.16％；強(qiáng)度高，彎曲模量可達(dá)15000MPa，拉伸強(qiáng)度可達(dá)190MPa；阻燃性好，阻燃等級可達(dá)V-0級；外觀好，315℃，5kg熔融指數(shù)可達(dá)240g/10min，表面光澤度可達(dá)89，玻璃轉(zhuǎn)變溫度可低至95℃。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種聚酰胺樹脂復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量含量的組分：半芳香聚酰胺20～60％，玻璃纖維30～60％，無鹵阻燃劑2～27％，阻燃助劑0.2～8％，所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻；所述半芳香聚酰胺包括以下質(zhì)量含量的組分：己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10～50％，間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺10～50％，對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺30～80％。

本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料包括半芳香聚酰胺20～60wt％，優(yōu)選為30～50wt％，更優(yōu)選為35～45wt％。在本發(fā)明中，所述半芳香聚酰胺的熔點(diǎn)優(yōu)選為300℃以下，更優(yōu)選為270～290℃，最優(yōu)選為275～285℃。在本發(fā)明中，所述半芳香聚酰胺的熔點(diǎn)較低，可以提高聚酰胺樹脂復(fù)合材料的流動性，改善半芳香族聚酰胺表面差的缺陷。

以所述半芳香聚酰胺的質(zhì)量為基準(zhǔn)，在本發(fā)明中，所述半芳香聚酰胺包括己二酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺(PA66/6T)10～50wt％，優(yōu)選為20～40wt％，更優(yōu)選為25～35wt％。在本發(fā)明中，所述PA66/6T中己二酰己二胺和對苯二甲酰己二胺的質(zhì)量比優(yōu)選為61:66以上，更優(yōu)選為70～100:66，最優(yōu)選為80～90:66。在本發(fā)明中，所述PA66/6T的熔點(diǎn)優(yōu)選為300℃以下，更優(yōu)選為270～290℃，更優(yōu)選為275～285℃。

在本發(fā)明中，所述PA66/6T優(yōu)選由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到，所述二元羧酸優(yōu)選包括對苯二甲酸和己二酸，所述二元羧酸中對苯二甲酸的摩爾百分比優(yōu)選為50％以下，更優(yōu)選為20～40％，最優(yōu)選為25～35％。在本發(fā)明中，所述二元胺優(yōu)選為1,6-己二胺。

在本發(fā)明中，所述PA66/6T的制備優(yōu)選包括以下步驟：

(a)將對苯二甲酸、己二酸、1,6-己二胺和水混合，成鹽反應(yīng)得到聚酰胺鹽溶液；

(b)將所述步驟(a)得到的聚酰胺鹽溶液與乙酸和磷酸鈉混合，預(yù)聚合反應(yīng)得到預(yù)聚物；

(c)將所述步驟(b)得到的預(yù)聚物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到PA66/6T。

本發(fā)明優(yōu)選將對苯二甲酸、己二酸、1,6-己二胺和水混合，成鹽反應(yīng)得到聚酰胺鹽溶液。在本發(fā)明中，所述對苯二甲酸、己二酸和1,6-己二胺的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1～1.5:2～3。

本發(fā)明對所述水的用量沒有特殊的限定，能夠溶解二元羧酸和1,6-己二胺即可。在本發(fā)明中，所述二元羧酸和1,6-己二胺的總質(zhì)量和與水的質(zhì)量比優(yōu)選為1:0.6～1.0，更優(yōu)選為1:0.7～0.8。

在本發(fā)明中，所述成鹽反應(yīng)的溫度優(yōu)選為50～70℃，更優(yōu)選為55～65℃，最優(yōu)選為58～62℃；所述成鹽反應(yīng)的時間優(yōu)選為4～12h，更優(yōu)選為6～10h。在本發(fā)明中，所述成鹽反應(yīng)優(yōu)選在攪拌條件下進(jìn)行；所述攪拌優(yōu)選為磁力耦合攪拌；所述攪拌的速率優(yōu)選為90～110rpm。

成鹽反應(yīng)完成后，本發(fā)明優(yōu)選將所述成鹽反應(yīng)的產(chǎn)物靜置后進(jìn)行濃縮，得到聚酰胺鹽溶液。在本發(fā)明中，所述靜置的時間優(yōu)選為0.8～1.2h。本發(fā)明優(yōu)選在所述靜置前對所述反應(yīng)產(chǎn)物的pH值進(jìn)行調(diào)整；所述pH值優(yōu)選為7.2～8.2。在本發(fā)明中，所述濃縮優(yōu)選為加熱濃縮；所述濃縮優(yōu)選使得到聚酰胺鹽溶液的質(zhì)量濃度為68～72wt％。本發(fā)明對所述加熱濃縮的溫度沒有特殊的限定，能夠使溶劑揮發(fā)即可。

得到聚酰胺鹽溶液后，本發(fā)明將所述聚酰胺鹽溶液與乙酸和磷酸鈉混合，預(yù)聚合反應(yīng)得到預(yù)聚物。在本發(fā)明中，所述乙酸的質(zhì)量優(yōu)選為聚酰胺鹽溶液、乙酸和磷酸鈉總質(zhì)量的0.3～2％，更優(yōu)選為1～1.5％；所述磷酸鈉的質(zhì)量優(yōu)選為聚酰胺鹽溶液、乙酸和磷酸鈉總質(zhì)量的0.3～2％，更優(yōu)選為1～1.5％。

在本發(fā)明中，所述預(yù)聚合反應(yīng)的溫度優(yōu)選為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃；所述預(yù)聚合反應(yīng)的壓力優(yōu)選為2～5MPa，更優(yōu)選為2.5～4.5MPa；所述預(yù)聚合反應(yīng)的時間優(yōu)選為4～24h，更優(yōu)選為6～18h。在本發(fā)明中，所述預(yù)聚合反應(yīng)優(yōu)選在攪拌條件下進(jìn)行；所述攪拌優(yōu)選為磁力耦合攪拌；所述攪拌的速率優(yōu)選為100～200rpm。

預(yù)聚合反應(yīng)完成后，本發(fā)明優(yōu)選將所述預(yù)聚合反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行干燥，得到預(yù)聚物。在本發(fā)明中，所述干燥優(yōu)選為真空干燥；所述真空干燥的溫度優(yōu)選為90～130℃，更優(yōu)選為100～120℃；所述真空干燥的真空度優(yōu)選為-0.1～-0.2Mpa；所述真空干燥的時間優(yōu)選為9～11h。

得到預(yù)聚物后，本發(fā)明優(yōu)選將所述預(yù)聚物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到PA66/6T。在本發(fā)明中，所述縮聚反應(yīng)優(yōu)選在真空條件下進(jìn)行；所述真空度優(yōu)選為不高于0.09MPa。在本發(fā)明中，所述縮聚反應(yīng)的溫度優(yōu)選為250～310℃，更優(yōu)選為260～300℃，最優(yōu)選為270～290℃。在本發(fā)明中，所述縮聚反應(yīng)的時間優(yōu)選為4～24h，更優(yōu)選為6～12h，最優(yōu)選為8～10h。

以所述半芳香聚酰胺的質(zhì)量為基準(zhǔn)，在本發(fā)明中，所述半芳香聚酰胺包括間苯二甲酰己二胺-對苯二甲酰己二胺共聚酰胺(PA6I/6T)10～50wt％，優(yōu)選為20～40wt％，更優(yōu)選為25～35wt％。在本發(fā)明中，所述PA6I/6T中間苯二甲酰己二胺和對苯二甲酰己二胺的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1以上，更優(yōu)選為2～8:1，最優(yōu)選為4～6:1。在本發(fā)明中，所述PA6I/6T的熔點(diǎn)優(yōu)選為300℃以下，更優(yōu)選為280～295℃，更優(yōu)選為285～290℃。

在本發(fā)明中，所述PA6I/6T優(yōu)選由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到，所述二元羧酸優(yōu)選包括對苯二甲酸和間苯二甲酸，所述二元羧酸中間苯二甲酸的摩爾百分比優(yōu)選為50％以上，更優(yōu)選為60～80％，最優(yōu)選為65～75％。在本發(fā)明中，所述二元胺優(yōu)選為1,6-己二胺。

在本發(fā)明中，所述PA6I/6T的制備優(yōu)選按照上述PA66/6T的制備的技術(shù)方案，將所述步驟(a)替換為：將對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,6-己二胺和水混合，成鹽反應(yīng)得到聚酰胺鹽溶液。在本發(fā)明中，所述對苯二甲酸、間苯二甲酸和1,6-己二胺的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1～1.5:1.2～1.6。在本發(fā)明中，所述二元羧酸和1,6-己二胺的總質(zhì)量和與水的質(zhì)量比優(yōu)選為1:0.6～1.0，更優(yōu)選為1:0.7～0.8。

以所述半芳香聚酰胺的質(zhì)量為基準(zhǔn)，在本發(fā)明中，所述半芳香聚酰胺包括對苯二甲酰十二烷二胺-間苯二甲酰十二烷二胺共聚酰胺(PA12T/12I)30～80wt％，優(yōu)選為40～60wt％，更優(yōu)選為45～50wt％。在本發(fā)明中，所述PA12T/12I中對苯二甲酰十二烷二胺和間苯二甲酰十二烷二胺的質(zhì)量比優(yōu)選為4:1以上，更優(yōu)選為5～10:1，最優(yōu)選為6～8:1。在本發(fā)明中，所述PA12T/12I的熔點(diǎn)優(yōu)選為300℃以下，更優(yōu)選為260～290℃，更優(yōu)選為265～285℃。

在本發(fā)明中，所述PA12T/12I優(yōu)選由包括二元羧酸與二元胺的原料共聚得到，所述二元羧酸優(yōu)選包括對苯二甲酸和間苯二甲酸，所述二元羧酸中對苯二甲酸的摩爾百分比優(yōu)選為80％以上，更優(yōu)選為85～95％，最優(yōu)選為88～92％。在本發(fā)明中，所述二元胺優(yōu)選為十二碳二元胺。

在本發(fā)明中，所述PA12T/12I的制備優(yōu)選按照上述PA66/6T的制備的技術(shù)方案，將所述步驟(a)替換為：將對苯二甲酸、間苯二甲酸、十二碳二元胺和水混合，成鹽反應(yīng)得到聚酰胺鹽溶液。在本發(fā)明中，所述對苯二甲酸、間苯二甲酸和十二碳二元胺的質(zhì)量比優(yōu)選為1:0.05～0.25:1～1.5。在本發(fā)明中，所述二元羧酸和十二碳二元胺的總質(zhì)量和與水的質(zhì)量比優(yōu)選為1:0.6～1.0，更優(yōu)選為1:0.7～0.8。

本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料包括玻璃纖維30～60wt％，優(yōu)選為40～50wt％。在本發(fā)明中，所述玻璃纖維的橫截面形狀優(yōu)選為非圓形，更優(yōu)選為繭型、橢圓形、半橢圓形和多邊形。在本發(fā)明中，所述玻璃纖維的長度優(yōu)選為2～3mm；所述玻璃纖維的長徑比優(yōu)選為3～4:1。本發(fā)明對所述玻璃纖維的來源沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售產(chǎn)品即可。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述玻璃纖維優(yōu)選為重慶國際復(fù)材有限公司的301T或301HF。在本發(fā)明中，所述玻璃纖維作為增強(qiáng)體，提高了聚酰胺樹脂復(fù)合材料的強(qiáng)度。

本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料包括無鹵阻燃劑2～27wt％，更優(yōu)選為10～20wt％，最優(yōu)選為12～16wt％。本發(fā)明對所述無鹵阻燃劑的種類沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的無鹵阻燃劑即可。在本發(fā)明中，所述無鹵阻燃劑優(yōu)選包括磷系阻燃劑。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述阻燃劑優(yōu)選為科萊恩OP1230阻燃劑。

本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料包括阻燃助劑0.2～8wt％，優(yōu)選為0.5～5wt％，更優(yōu)選為1～3wt％。在本發(fā)明中，所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻。本發(fā)明對所述阻燃助劑的來源沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售產(chǎn)品即可。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述三氧化二銻優(yōu)選為錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司的三氧化二銻。在本發(fā)明中，所述阻燃助劑與阻燃劑協(xié)同作用，提高聚酰胺樹脂復(fù)合材料的阻燃性。

本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料優(yōu)選還包括成核劑0.1～1.5wt％，優(yōu)選為0.2～1wt％，更優(yōu)選為0.3～0.8wt％。本發(fā)明對所述成核劑的種類和來源沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的成核劑即可。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述成核劑優(yōu)選為科萊恩NAV101。

本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料優(yōu)選還包括抗氧劑0.1～2wt％，優(yōu)選為0.3～1.5wt％，更優(yōu)選為0.4～1wt％。本發(fā)明對所述抗氧劑的種類及來源沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售抗氧劑即可。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述抗氧劑優(yōu)選為布呂格曼H161。

本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料優(yōu)選還包括顏料0.3～5wt％，優(yōu)選為0.5～3wt％，更優(yōu)選為0.5～2wt％。本發(fā)明對所述顏料的種類沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的樹脂用顏料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)所需樹脂材料的顏色選擇合適的顏料。在本發(fā)明中，所述顏料優(yōu)選包括黑色母。

在本發(fā)明中，所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為90℃以上，更優(yōu)選為95～105℃。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將半芳香聚酰胺與阻燃助劑混合，得到混合樹脂，所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻；

(2)將所述步驟(1)得到的混合樹脂與玻璃纖維和無鹵阻燃劑捏合，得到混合物料；

(3)將所述步驟(2)得到的混合物料擠出，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

本發(fā)明將半芳香聚酰胺與阻燃助劑混合，得到混合樹脂，所述阻燃助劑為硼酸鋅和/或三氧化二銻。本發(fā)明對所述混合的操作沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備混合物料的技術(shù)方案即可。在本發(fā)明中，所述混合的溫度優(yōu)選為90～130℃，更優(yōu)選為100～120℃；所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進(jìn)行；所述攪拌的速率優(yōu)選為50～150rpm；所述攪拌的時間優(yōu)選為2～8h，更優(yōu)選為4～6h。

在本發(fā)明中，當(dāng)所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料還包括成核劑、抗氧劑和顏料中的一種或多種時，本發(fā)明優(yōu)選將所述成核劑、抗氧劑和顏料中的一種或多種與半芳香聚酰胺以及阻燃助劑混合，得到混合樹脂。

本發(fā)明優(yōu)選在使用前將半芳香聚酰胺進(jìn)行干燥。在本發(fā)明中，所述干燥優(yōu)選為真空干燥；所述真空干燥的溫度優(yōu)選為115～125℃；所述真空干燥的真空度優(yōu)選為-0.1～-0.2MPa；所述真空干燥的時間優(yōu)選為4～24h，更優(yōu)選為8～15h。

得到混合樹脂后，本發(fā)明將所述混合樹脂與玻璃纖維和無鹵阻燃劑捏合，得到混合物料。在本發(fā)明中，所述捏合的溫度優(yōu)選為270～330℃；所述捏合的時間優(yōu)選為不超過2min。

得到混合物料后，本發(fā)明優(yōu)選將所述混合物料擠出，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。在本發(fā)明中，所述擠出優(yōu)選在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行。在本發(fā)明中，所述擠出的溫度優(yōu)選為250～310℃，更優(yōu)選為260～300℃，最優(yōu)選為270～290℃。在本發(fā)明中，所述雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為150～500r/min，更優(yōu)選為200～400r/min。

擠出完成后，本發(fā)明優(yōu)選將所述擠出的產(chǎn)物冷卻拉條后切粒，然后干燥得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。本發(fā)明對所述冷卻拉條、切粒和干燥的操作沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的冷卻拉條、切粒和干燥技術(shù)方案即可。在本發(fā)明中，所述冷卻拉條優(yōu)選為水冷。在本發(fā)明中，所述干燥優(yōu)選為真空干燥；所述真空干燥的溫度優(yōu)選為115～125℃；所述真空干燥的真空度優(yōu)選為-0.1～-0.2MPa；所述真空干燥的時間優(yōu)選為4～24h。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料或按照上述技術(shù)方案所述制備方法制備的聚酰胺樹脂復(fù)合材料在電子電器設(shè)備中的應(yīng)用。在本發(fā)明中，所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料優(yōu)選用于制備電子電器設(shè)備的外殼。

本發(fā)明對所述電子電器設(shè)備的種類沒有特殊的要求，在本發(fā)明中，所述電子電器設(shè)備優(yōu)選為筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)、文字處理器或移動數(shù)據(jù)儲存器。

本發(fā)明對所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料制備電子電器設(shè)備的外殼的操作沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的注塑方法即可。在本發(fā)明中，所述聚酰胺樹脂復(fù)合材料制備電子電器設(shè)備的外殼的方法優(yōu)選包括注塑、吹塑、擠出或熱成形；所述注塑優(yōu)選為模塑成型。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1:

在配有磁力偶合攪拌、冷凝管、排氣口、壓力防爆口的20L高壓釜中加入A g對苯二甲酸、B g己二酸、C g間苯二甲酸、D g十二碳二元胺以及E g1，6-己二胺，加入7kg去離子水，加熱60℃成鹽，鹽溶液澄清后，調(diào)節(jié)pH在7.5-7.8之間，靜置1h，然后將得到的聚酰胺鹽溶液加熱濃縮至70wt％。

向濃縮后的聚酰胺鹽溶液中，加入200g乙酸、45g磷酸鈉，氮?dú)獯祾吆笊郎刂?20℃，并升壓至4.5MPa進(jìn)行預(yù)聚合，聚合6h后，降壓至常壓后抽真空繼續(xù)反應(yīng)1小時后放料。預(yù)聚物在真空干燥箱中干燥10h后，然后200℃抽真空的情況下，縮聚5h，得到半芳香聚酰胺樹脂。

A為1992g，B為2628g，C為0g，D為0g，E為3480g時，得到PA66/6T，熔點(diǎn)為280℃；

A為3490g，B為0g，C為2490g，D為0g，E為3480g時，得到PA6I/6T，熔點(diǎn)為290℃；

A為4482g，B為0g，C為498g，D為600g，E為0g時，得到PA12T/12I，熔點(diǎn)為270℃。

以22.32kg PA66/6T，7.44kgPA6I/6T，7.44kg PA12T/12I，50kg 301HF，10kg OP1230，1kg硼酸鋅，0.5kgNAV101，1kg黑色母和0.3kgH161為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)270℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

實(shí)施例2:

采用對比文件1相同的方法制備PA66/6T、PA6I/6T和PA12T/12I。以7.44kgPA66/6T，22.32kg PA6I/6T，7.44kg PA12T/12I，50kg 301HF，10kgOP1230，1kg硼酸鋅為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)330℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

實(shí)施例3:

采用對比文件1相同的方法制備PA66/6T、PA6I/6T和PA12T/12I。以7.44kgPA66/6T，7.44kg PA6I/6T，22.32kg PA12T/12I，50kg 301HF，10kgOP1230，1kg三氧化二銻，0.5kgNAV101，1kg黑色母和0.3kgH161為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)280℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

實(shí)施例4:

采用對比文件1相同的方法制備PA66/6T、PA6I/6T和PA12T/12I。以7.44kgPA66/6T，14.88kg PA6I/6T，14.88kg PA12T/12I，50kg 301HF，10kgOP1230，1kg三氧化二銻，0.5kgNAV101，1kg黑色母和0.3kgH161為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)300℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

實(shí)施例5:

采用對比文件1相同的方法制備PA66/6T、PA6I/6T和PA12T/12I。以14.88kgPA66/6T，7.44kg PA6I/6T，14.88kg PA12T/12I，50kg 301HF，10kgOP1230，1kg三氧化二銻，0.5kgNAV101，1kg黑色母和0.3kgH161為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)320℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

實(shí)施例5:

以實(shí)施例1中的聚酰胺樹脂復(fù)合材料為原料，經(jīng)270℃模塑成型，得到手機(jī)外殼。本實(shí)施例制備的手機(jī)外殼表面平整光滑，表面光澤度86。

實(shí)施例6:

以實(shí)施例2中的聚酰胺樹脂復(fù)合材料為原料，經(jīng)290℃模塑成型，得到筆記本電腦外殼。本實(shí)施例制備的手機(jī)外殼表面平整光滑，表面光澤度89。

實(shí)施例7:

以實(shí)施例3中的聚酰胺樹脂復(fù)合材料為原料，經(jīng)260℃模塑成型，得到數(shù)據(jù)存儲器外殼。本實(shí)施例制備的手機(jī)外殼表面平整光滑，表面光澤度86。

實(shí)施例8:

以實(shí)施例4中的聚酰胺樹脂復(fù)合材料為原料，經(jīng)300℃模塑成型，得到平板電腦外殼。本實(shí)施例制備的手機(jī)外殼表面平整光滑，表面光澤度84。

對比例1:

以37.2kg PA6T/66(E.I.duPont de Nemours的HTN 502HF NC010)，50kg301HF，10kg OP1230，1kg三氧化二銻，0.5kg NAV101，1kg黑色母和0.3kgH161為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)320℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

對比例2:

以37.2kg PA10T(金發(fā)科技生產(chǎn))，50kg 301HF，10kg OP1230，1kg三氧化二銻，0.5kgNAV101，1kg黑色母和0.3kgH161為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)280℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

對比例3:

以37.2kgPA66(EPR27神馬)，50kg 301HF，10kg OP1230，1kg三氧化二銻，0.5kgNAV101，1kg黑色母和0.3kgH161為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)300℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

對比例4:

以22.2kg PA6T/66(E.I.duPont de Nemours的HTN 502HF NC010)，15kgPA66(EPR27神馬)，50kg 301HF，10kg OP1230，1kg三氧化二銻，0.5kgNAV101，1kg黑色母和0.3kgH161為原料，先將半芳香聚酰胺在真空干燥箱內(nèi)于120℃干燥4小時，將除阻燃劑和增強(qiáng)劑外的其他物質(zhì)混合均勻后由主加料斗加入雙螺桿擠出機(jī)，將增強(qiáng)劑從第一側(cè)喂料機(jī)加入，將阻燃劑從第二側(cè)喂料機(jī)加入，在擠出機(jī)內(nèi)290℃捏合均勻后，250～310℃擠出，水冷拉條，然后用切粒機(jī)切成柱狀粒子，在真空干燥箱內(nèi)120℃下干燥4小時，得到聚酰胺樹脂復(fù)合材料。

對實(shí)施例1～5以及對比例1～4得到的聚酰胺樹脂材進(jìn)行測試，測試項(xiàng)目及方法標(biāo)準(zhǔn)如下，結(jié)果如表1所示：

熔點(diǎn)：JBT 8630-1997

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：JBT 8630-1997

彎曲模量：IS0178

拉伸強(qiáng)度：ISO 527

熔指：ISO 1133

吸水率：ISO 62

表面光澤度：光澤度在板材上(120mm長、60mm寬和2.0mm厚度)通過光澤計VG-2000(NipponDenshoku IND.Co.，Ltd.)以60°的入射角來測量。所述盤在325℃熔融溫度和130℃模具溫度下為模塑干態(tài)(DAM)。

尺寸穩(wěn)定性：將：120mm長、60mm寬和2.0mm厚度的板材放在85℃熱水環(huán)境下一周，測試其長度與寬度變化率。

表1本發(fā)明實(shí)施例及對比例得到的聚酰胺樹脂復(fù)合材料的測試結(jié)果

由以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明提供的聚酰胺樹脂復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性好，在23℃，24h吸水率可低至0.2％，長度和寬度方向的尺寸變化率分別低至0.08％和0.16％；強(qiáng)度高，彎曲模量可達(dá)15000MPa，拉伸強(qiáng)度可達(dá)190MPa；阻燃性好，阻燃等級可達(dá)V-0級；外觀好，表面光澤度可達(dá)89，玻璃轉(zhuǎn)變溫度大于95℃。

應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。