[发明专利]聚酰胺树脂组合物

说明书

发明领域

本发明涉及聚酰胺组合物，该组合物在高温下具有良好的抗水解性、耐盐性、韧性和蠕变阻力。

发明背景

玻璃增强聚酰胺6，6组合物通常用于制造汽车水冷却系统的组件，例如散热器端槽、储水箱、加热器芯、热储罐、水泵、水阀等。这些应用通常需要使用具有良好抗水解性、能很好地抵抗因接触道路上的盐而引起的应力裂纹、并具有良好韧性的树脂。虽然增强聚酰胺6，6组合物通常在此类应用中具有良好的抗水解性，但是它们易于发生应力开裂。包含由聚酰胺6，6和6，12组成的共混物的组合物可具有改善的抗应力开裂性，因此常常用于这些应用。

然而，由于需要燃料利用率更高的汽车，因此在一些设计中，发动机冷却液以更高的温度流动。升高的温度可通过水解聚酰胺冷却系统组件来加快降解速率。因此，包含聚酰胺6，6以及聚酰胺6，6和6，12共混物的组合物在许多情况下可能没有足够的抗水解性来用于这些应用。另外，各部件可能在发动机启动之前经历一个相对冷的状态，然后在发动机操作期间长时间地暴露在高温下。还需要抗应力性和韧性，并且必须避免聚合材料发生不期望的变形(例如蠕变)。

因此，所期望的是，获得满足如下条件的聚酰胺组合物：该组合物相对于包含聚酰胺6，6以及聚酰胺6，6和6，12共混物的组合物具有改善的抗水解性、耐盐性、抗蠕变性和韧性。

发明概述

本发明的一个实施方案是一种聚酰胺组合物，所述组合物包含：

(a)约48.9至约79.988重量％的聚癸二酰己二胺；

(b)20至50重量％的玻璃纤维；

(c)0.002至0.1重量％的铜；和

(d)0.01至1.5重量％的至少一种成核剂，

其中组合物在98％硫酸中所测得的相对粘度为2.4至3.0，并且其中组合物具有5分钟或更短的半结晶点并且其中重量百分比是按组合物的总重量计的。半结晶点是通过DSC-ISO热测试进行测量的，测试条件为：以20℃/min的速率加热到聚合物熔点以上40℃，然后以100℃/min的速率冷却至熔点以下20℃。

发明详述

本发明的组合物包含：(a)约48.9至约79.988重量％的聚癸二酰己二胺(聚酰胺6，10)。

本发明的组合物中的玻璃纤维(b)以20至50重量％存在。玻璃纤维的直径优选为约5至15微米。优选地，本发明的组合物中的玻璃纤维的含量为25至40重量％。

本发明的组合物中的铜(c)以0.002至0.1重量％存在；优选为0.005至0.032重量％。本发明的铜为选自Cu(I)、Cu(II)、或它们的混合物的物质的形式。优选为铜(I)盐。在一个实施方案中，铜物质选自碘化铜、溴化铜、氯化铜、氟化铜；硫氰酸铜、硝酸铜、乙酸铜、环烷酸铜、癸酸铜、月桂酸铜、硬脂酸铜、乙酰丙酮酸铜、和氧化铜。在另一个实施方案中，铜物质是卤化铜，选自碘化铜、溴化铜、氯化铜、和氟化铜。优选的铜物质是碘化铜，并且优选为碘化铜(I)。另一个实施方案是上述公开的组合物，另外包含约0.01至约5.0重量％的金属卤化物盐，该盐选自LiI、NaI、KI、MgI₂、KBr和CaI₂。在另一个实施方案中，金属卤化物是KI或KBr。

本发明的组合物中的成核剂(d)以0.01至1.5重量％存在；优选为0.1至1.0重量％。可用于本发明的成核剂选自：炭黑；无机材料，例如滑石、高岭土、氮化硼、硅石、和矾土；以及有机材料，例如有机亚磷酸盐化合物，例如苯基次膦酸或其金属盐，以及聚酰胺低聚物。它们均可单独使用，也可以使用上述材料的混合物。优选的成核剂是炭黑、滑石，或炭黑与本领域内已知的其他(尤其是滑石)的组合。滑石能非常有效地成核并加速本发明的组合物的结晶过程。优选的是，按照ASTM D-3849测量，炭黑具有10纳米至100纳米的平均直径。优选的是，按照激光衍射法测量，滑石具有1微米至10微米的平均直径。

这些成核剂可用于控制组合物的结晶，以获得更短的注模循环，同时保持所需的性能均衡。上述是优选的，因为模塑制品的生产具有很高的成本效益。

重量百分比是按组合物的总重量计的。

按照JIS K9626，组合物在98％硫酸中测得的相对粘度介于2.4和3.0(包括3.0)之间。

组合物具有5分钟或更短的半结晶点。