[发明专利]一种聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地说，涉及一种聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法。

背景技术

聚邻苯二甲酰胺(PPA)是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺，其是一种半结晶态的或非结晶态的热塑性功能型材料。采用玻璃纤维增强PPA复合材料具有优异的综合物性，良好的耐高温性能，高刚性、高强度、极佳的尺寸精度及稳定性和低翘曲性、良好的耐化学性。特别是在高温下仍具有高刚性与高强度及极佳的尺寸精度和稳定性，这使得玻璃纤维增强的PPA复合材料在汽车、电子电气、机械工程等领域都拥有广泛的应用前景。然而玻璃纤维增强PPA复合材料加工流动性差，对加工工艺要求高且对加工设备磨损大，这限制了玻璃纤维增强PPA复合材料应用。

中国专利CN200710074858.2公开了一种聚己二酸己二胺与聚邻苯二甲酰胺加纤合金，其制备方法是将聚己二酸己二胺、聚邻苯二甲酰胺、长玻璃纤维、润滑剂、抗氧剂按一定比例混合、挤出、造粒；该材料可用于制造耐热要求高的机械零件、电动工具外壳、电器内外部件，汽车零部件等。该方法虽然提高材料的流动性，但是降低了材料的物理性能及耐热性能。

因此，需要一种既具有良好的流动性，又兼具良好的物理性能和耐热性能的聚邻苯二甲酰胺复合材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的聚邻苯二甲酰胺复合材料要么加工流动性差，对加工工艺要求高且对加工设备磨损大，要么物理性能及耐热性能差的缺陷，提供一种既具有良好的流动性，又兼具良好的物理性能和耐热性能的聚邻苯二甲酰胺复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种聚邻苯二甲酰胺复合材料，包括下述重量份数的原料：

聚邻苯二甲酰胺        27.4～88.85份

热致液晶聚合物        1～20份

玻璃纤维              10～50份

抗氧剂                0.05～0.6份

润滑剂                0～2份。

在本发明所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述热致液晶聚合物是主链型热致性液晶聚合物；熔融范围为190～350℃。

在本发明所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述热致液晶聚合物是芳香族共聚酯；熔融范围为220～330℃。

在本发明所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述玻璃纤维为用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或高分子接枝物处理过的玻璃纤维。

在本发明所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述玻璃纤维的单纤维直径为5～23微米。

在本发明所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述玻璃纤维的单纤维直径为8～20微米。

在本发明所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述抗氧剂选自N，N’-1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮中的至少一种。

在本发明所述的聚邻苯二甲酰胺复合材料中，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸脂和/或聚硅氧烷。

本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法，包括以下步骤：

S1、按比例称取聚邻苯二甲酰胺、热致液晶聚合物、抗氧剂、润滑剂并混合处理一段时间；

S2、将混合后的原料加入双螺杆挤出机，并采用侧喂料的方式按比例加入玻璃纤维，然后熔融挤出，造粒；其中所述双螺杆挤出机工艺条件为：双螺杆挤出机一区温度为270～300℃，二区温度为280～310℃，三区温度为280～320℃，四区温度为280～320℃，五区温度为280～310℃，混合原料在螺杆中输送时间为2～5分钟，压力为12～20MPa。

在本发明所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述聚邻苯二甲酰胺复合材料包括下述重量份数的原料：

聚邻苯二甲酰胺        27.4～88.85份

热致液晶聚合物        1～20份

玻璃纤维              10～50份

抗氧剂                0.05～0.6份

润滑剂                0～2份。

在本发明所述的制备聚邻苯二甲酰胺复合材料的方法中，所述热致液晶聚合物是主链型热致性液晶聚合物；熔融范围为190～350℃。