本申请涉及高分子材料领域,尤其涉及一种耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合材料制备方法。
背景技术:
1、聚酰胺是分子主链上具有多个重复聚酰胺基团的高分子工程塑料。聚酰胺具有优秀的力学性能、耐化学性,耐热性、易于加工,广泛应用于通讯产品、工业及消费品、汽车功能结构件及内外饰的材料。红外穿透级聚酰胺广泛应用于激光焊接领域的透过层,在汽车以及工业消费品领域有广泛应用。目前大多数红外穿透级聚酰胺材料在高温高湿条件下,材料表面有色粉析出及色差变化明显问题,极大的影响产品性能及使用体验。红外穿透级聚酰胺工程塑料由于配方特殊,在高热高湿的双重作用下,色粉易从材料中迁移至表面变色。本发明具有耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物能够在特定条件下,保持材料初始颜色及其红外穿透率和激光焊接强度。
2、中国发明专利cn106117940a(申请号cn201610519673.7)描述了一种抗老化可红外穿透的复合材料。该发明描述了一种抗老化透明红外穿透的通用工程塑料,适合应用在户外接受红外线应用等场合。选用小粒径抗氧剂、分散剂、耐紫外剂以及色粉,提高抗老化性能。该方法不适合应用于工程塑料聚酰胺复合材料体系。因此,业内亟需开发一种耐高温高湿红外穿透级聚酰胺材料。
3、聚酰胺工程塑料容易吸湿,且在加热加湿和紫外光的多重条件下,更容易产生色差及红外穿透率下降问题。本发明专利通用利用高着色强度有机色粉组合和光稳定剂间的协同效应,实现了在高温高湿环境下色粉不迁移,材料色差de<3和红外穿透率保持在90%。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足,本发明的一个目的在于提供耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物及其制备方法。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物的其制备方法。
3、根据本发明的一个方面,本发明的耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物能够在高温高湿热双重作用下,保持材料初始颜色及红外穿透率,颜色色差(de<3.0),红外激光穿透率(90%),焊接强度及性能不受影响。
4、根据本发明的另一个方面,本发明的耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物能够耐高温高湿条件:150℃,24小时;95℃,48小时沸水;75℃,95%相对湿度;25℃,常温水浸800小时;保持材料初始颜色(de<3.0)和红外激光穿透率(90%),激光焊接强度不受影响。
5、本发明的一个方面提供了一种耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物,基于全部100重量份,包含如下重量份的各组分:
6、聚酰胺25~75份
7、短切玻璃纤维30~70份
8、抗氧剂0.05~0.5份
9、紫外吸收剂0.1~1份
10、受阻胺光稳定剂0.1~1份
11、分散剂0.1~1份
12、色粉0.5~5份,
13、其中所述色粉包括选自以下中的三种或更多种:有机溶剂黄98、有机染料黄160:1、有机颜料蓝15:1、有机颜料蓝15:3、有机溶剂蓝97、有机溶剂红52、有机溶剂红135、有机溶剂红179、有机溶剂紫31、有机溶剂绿3、有机溶剂绿28。
14、本发明的另一方面提供了一种用于制备耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物的方法,包括如下步骤:
15、步骤1、准备原料:所述原料包括基于全部100重量份的如下重量份的各组分:
16、聚酰胺25~75份
17、短切玻璃纤维30~70份
18、抗氧剂0.05~0.5份
19、紫外吸收剂0.1~1份
20、受阻胺光稳定剂0.1~1份
21、分散剂0.1~1份
22、色粉0.5~5份,其中所述色粉包括选自以下中的三种或更多种:有机溶剂黄98、有机染料黄160:1、有机颜料蓝15:1、有机颜料蓝15:3、有机溶剂蓝97、有机溶剂红52、有机溶剂红135、有机溶剂红179、有机溶剂紫31、有机溶剂绿3、有机溶剂绿28,
23、步骤2、混合挤出:将所准备的各原料混合挤出。
24、有益效果
25、本发明的耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物,增强了材料的耐热和耐湿老化性能,在加热加湿的双重作用下,保持材料初始颜色,颜色色差变化大大减小,红外穿透率保持率高,提升了激光焊接级聚酰胺材料选材的应用范围。
1.一种耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物,基于全部100重量份,包含如下重量份的各组分:
2.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述聚酰胺为pa6、pa66、pa610、pa6i/6t、pa6t/6i、pa8t/66、pa12、pa10t中的一种或两种混合,所述聚酰胺的以间甲酚为溶剂的乌式相对粘度为1.6~3.0。
3.根据权利要求2所述的聚酰胺复合物,其中所述聚酰胺为pa6、pa66、pa610、pa6i/6t、pa6t/6i、pa8t/66、pa12、pa10t中的一种或两种混合,所述聚酰胺的以间甲酚为溶剂的乌式相对粘度为1.8~2.5。
4.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述短切玻璃纤维的长度为3.5~4.5mm,直径为8~15μm。
5.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述短切玻璃纤维的长度为3~4.5mm,直径为8~15μm,横截面为圆形和/或椭圆形。
6.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述短切玻璃纤维的长度为3~4.5mm,直径为8~15μm,横截面为椭圆形,所述椭圆形的短长两直径比为1:3~1:6。
7.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯热稳定剂,其中所述受阻酚类抗氧剂包括n,n'-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺);所述亚磷酸酯热稳定剂包括双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇双二亚磷酸酯。
8.根据权利要求7所述的聚酰胺复合物,其中所述受阻酚类抗氧剂为0.05-0.35份,所述亚磷酸酯热稳定剂为0.05-0.35份,并且所述受阻酚类抗氧剂和所述亚磷酸酯热稳定剂总计0.05~0.5份。
9.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述紫外光吸收剂包括2-(2h-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)-苯酚。
10.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述受阻胺光稳定剂包括n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-n,n'-二醛基己二胺。
11.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述分散剂包括硬脂酸盐类和/或乙烯基双硬脂酰胺类复合物,其中所述硬脂酸盐类包括硬脂酸镁和/或硬脂酸锌,所述乙烯基双硬脂酰胺类复合物包括乙烯基双硬脂酰胺ebs复合物。
12.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述色粉包括选自以下中的五种或更多种:有机溶剂黄98、有机染料黄160:1、有机颜料蓝15:1、有机颜料蓝15:3、有机溶剂蓝97、有机溶剂红52、有机溶剂红135、有机溶剂红179、有机溶剂紫31、有机溶剂绿3、有机溶剂绿28。
13.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中所述色粉包括有机溶剂黄98、有机颜料蓝15:1、有机颜料蓝15:3、有机溶剂蓝97、有机溶剂红52和有机溶剂绿3,或者
14.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物,其中基于总计100%重量的色粉,所述色粉包括1%~30%的有机溶剂黄98、1%~10%的有机颜料蓝15:1、1%~10%的有机颜料蓝15:3、1%~35%的有机溶剂蓝97、1%~40%的有机溶剂红52和0%~25%的有机溶剂绿3。
15.一种用于制备耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物的方法,包括如下步骤:
16.根据权利要求15所述的方法,其中在所述混合挤出步骤中,将所述聚酰胺、所述抗氧剂、所述紫外光吸收剂、所述受阻胺光稳定剂、所述分散剂和所述色粉混合搅拌均匀,然后加入到双螺杆挤出机内;在混合料的挤出过程中,通过侧向喂料将所述短切玻璃纤维加入到所述双螺杆挤出机内一起高温挤出,冷却,牵引和切粒,挤出温度为260℃~330℃,得到所述耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物。
17.一种通过根据权利要求15或16所述的方法制备的耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物。
18.根据权利要求1至14和17所述的耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物用于汽车发动机周边及其内外饰产品的用途。
19.根据权利要求1至14和17所述的耐高温高湿红外穿透级聚酰胺复合物用于工业消费品,包括手表、手机灯内外饰,的用途。
