聚酰胺树脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚酰胺树脂组合物，更具体地说，涉及一种用于汽车散热器的聚酰胺树脂组合物，该聚酰胺树脂组合物通过将由具有优异机械强度和耐热性的聚酰胺６６树脂与具有优异耐化学性的聚酰胺６１２树脂混合而制备的聚酰胺树脂、缩水甘油基反应增容剂、涂有硅烷类交联剂的玻璃纤维、胺和硅烷类交联剂、酚类和磷酸酯类抗氧化剂、酰亚胺抗水解剂和褐煤蜡类润滑剂以预定比例混合而制备，从而同时提高其耐热性和耐化学性并保持与那些传统聚酰胺树脂组合物同等的特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚酰胺树脂组合物，更具体地说，涉及一种适用 于汽车零件的聚酰胺树脂组合物。
技术介绍
通常，聚酰胺树脂组合物具有优异的机械性能、耐热性和耐化学 性。由于具有这些特性，聚酰胺树脂组合物适用于增强多种无机材料 如玻璃纤维、碳纤维、滑石、高岭土、硅灰石、碳酸钙、硫酸钡等。 对各种化学物质的耐性可以通过添加特定的添加剂而得到进一步增 强。由于这些原因，聚酰胺树脂组合物具有改进的可加工性，更轻质， 并且能够适于更通用的设计。普通的聚酰胺66树脂的特征在于高吸湿平衡、易水解、以及对于通常在冬季用作路面除冰剂的氯化物如氯化钠、氯化钙和氯化锌的 低耐性、以及对于用作车辆引擎冷却系统中的防冻剂的乙二醇溶液的 低耐性。由于氯化钙吸收湿气并溶解于融化的雪中，其形成氯化钙溶 液。随着时间的过去，越来越多的溶液固化并在散热器表面形成沉积 物。暴露于水、热和氯化钙沉积物造成散热器树脂表面的腐蚀。树脂 分子间的氢键断裂使位于末端的羰基与氯化钠或者氯化钾离子反应， 并最终导致树脂的粘结性降低。随着该过程继续进行，裂纹变得更明 显，并且脆性变得更严重，直至从这些裂纹产生渗漏。当上述现象发 生在含有聚酰胺树脂的散热器中时，会引起散热器故障，从而终止发动机的运转。当发生防冻剂的糖酵解时，聚酰胺树脂转化为具有(3-羟乙 基的伯胺化合物和酯化合物。此时产生的超低分子量物质降低了树脂分子之间的分子间作用 力，这在本领域是公知的。因此，基于这样的运动分析以及分析结果， 努力开发具有改进的耐化学性的聚酰胺树脂或树脂组合物。上述努力引起了美国专利No. 4,386,197中所述专利技术的研制，其尝试 使用己内酰胺、co-氨基羧酸和脂环族羧酸来开发具有改进的耐燃料性 (fuel-resistance)的树脂。但是，其中所述的树脂化合物受到加工成本 高的影响，并且在耐化学性方面没有显示出显著的改进。在美国专利No. 4,582，763中，散热器箱覆盖有由聚酰胺树脂制成的 罩子，并且其中填充有防冻剂。然后，在恒定温度和内压下涂上氯化 钙水溶液以便在恒定条件下经过预定的周期后测量裂纹深度和裂纹数 量。但是，由于材料的不良耐化学性，这种方法并非用于开发汽车散 热器中使用的树脂的理想方案。因而，需要开发一种用于汽车散热器的新型树脂组合物，其具有 良好的耐热性和对化学品(例如氯化钙、防冻剂等)的耐性，并具有 汽车散热器所需的机械性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种改进的。在本专利技术的一个方面，聚酰胺树脂组合物通过将下列物质相互混合而制备聚酰胺树脂，其通过将具有优异耐热性且用玻璃纤维增强的聚酰胺66 树脂与具有优异耐化学性的聚酰胺612树脂混合至不会降低耐热性的 程度而制备；縮水甘油基反应增容剂，用于提高相容性；胺和硅垸类 交联剂；酚类和磷酸酯(phosphate)类抗氧化剂；酰亚胺抗水解剂； 以及褐煤蜡类润滑剂。包括上述功能性要素的聚酰胺树脂，由于其分 层结构(lamination)、均匀的分散性、出众的耐热性、以及对化学品如 氯化钙和防冻剂的耐性，具有非常适用于车辆散热器的机械性能，例 如，抗拉强度和伸长率。其应部分归因于用作增容剂的聚酰胺的低融 点以及由此产生的表面张力。具体实施例方式本专利技术涉及一种用于汽车散热器的聚酰胺树脂组合物，其包括IOO重量份的聚酰胺树脂，该聚酰胺树脂是通过将聚酰胺66树脂与聚酰胺612树脂以65:35到75:25的重量比混合而制备的；0.1到0.3重量份的縮 水甘油基反应增容剂；30到35重量份的玻璃纤维，该玻璃纤维的粒径 为10到12微米，且涂有0.1到0.3重量％的硅烷类偶联剂；0.1到0.3重量 份的胺类交联剂；O.Ol到O.l重量份的硅垸类交联剂；0.3到0.5重量份的 酚类抗氧化剂，0.2到0.4重量份的磷酸酯类抗氧化剂；0.5到1.0重量份 的酰亚胺抗水解剂；以及0.2到0.4重量份的褐煤蜡类润滑剂。 下面将更详细地描述本专利技术。用于改善耐化学性的聚酰胺树脂在本领域已经公知，但是，还没 有一种能同时改善耐热性和耐化学性的组合物。因而，有必要开发一 种同时具有优异的耐热性和耐化学性并且作为汽车散热器材料能满足 例如抗拉强度和伸长率等的机械性能的聚酰胺树脂。本专利技术涉及一种含有聚酰胺树脂、玻璃纤维、增容剂以及酚类抗 氧化剂的聚酰胺树脂组合物，更具体地说，涉及一种用于汽车散热器 的聚酰胺树脂组合物，该聚酰胺树脂组合物通过混合以下物质而制备 聚酰胺树脂，其通过将具有优异耐热性且用玻璃纤维增强的聚酰胺66 树脂与具有优异耐化学性的聚酰胺612树脂混合而制备；用于增加聚酰 胺树脂相容性的縮水甘油基反应增容剂；用于增加聚合物之间以及聚 合物和玻璃纤维之间的结合力的胺和硅烷类交联剂；酚类和磷酸酯类 抗氧化剂；酰亚胺抗水解剂；以及褐煤蜡类润滑剂，以提供抗湿和抗 水解功能要素的微扩散效应，从而满足例如抗拉强度和伸长率等的机 械性能，并改善例如氯化钙耐性和防冻剂耐性等的耐化学性。现在将如下更详细地描述根据本专利技术的用于汽车散热器的聚酰胺 树脂组合物的各组分。本专利技术所使用的聚酰胺树脂是通过将在融点和流动性方面具有巨 大差异的聚酰胺66树脂与聚酰胺612树脂混合而制备的。其原因在于聚 酰胺612树脂活化了具有强且长的碳键的縮水甘油基和氨基的极性，以 便促使其部分交联至聚合物母体物质的主链，从而改善聚酰胺66树脂 的热和化学性能。聚酰胺66树脂通过进行己二胺与脂肪酸的脱水縮聚反应而制备， 且聚酰胺612树脂是通过己二胺与具有长碳链的十二烷二酸的共聚而制备的聚酰胺树脂。聚酰胺66树脂和聚酰胺612树脂以65:35到75:25的 重量比混合。如果混合比小于65:35，则热变形温度会迅速降低且生产 成本增加，然而如果混合比超过75:25，则会产生氯化钙耐性的严重恶 化。添加本专利技术中所使用的縮水甘油基反应增容剂以便增加相容性， 该縮水甘油基反应增容剂是满足根据本专利技术的目标的耐热性和耐化学 性的聚酰胺树脂组合物所必需的。縮水甘油基反应增容剂的使用范围 是每100重量份聚酰胺树脂中0.1到0.3重量份。如果含量少于0.1重量份， 则耐热性和扩散性能就会降低，但是如果超过0.3重量份，则由于过度 交联而造成流动性的显著下降。縮水甘油基反应增容剂可以选自甲基 丙烯酸縮水甘油酯、乙烯基縮水甘油基(甲基丙烯酸)酯(ethyleneglycidyl methacrylate)及其混合物。本专利技术中所使用的玻璃纤维的粒径为10到12微米。为使玻璃纤维 与聚酰胺树脂相容，在其上涂有0.1到0.3重量％的硅垸类偶联剂。在优 选实施方式中，硅垸类偶联剂是氨基硅烷。如果粒径小于10微米，则 玻璃纤维的破坏率就会增加，这就降低了所得化合物的机械强度，但 是如果粒径大于12毫米，则玻璃纤维的定向就会更加混乱。如果所涂 的硅垸类偶联剂量少于0.1重量％，则机械强度和耐化学性就会退化， 但是如果超过0.3重量％，则粘度就会增加且可加工性降低。优选每IOO 重量份的聚酰胺树脂使用30到35重量份的玻璃纤维。如果玻璃纤维的 量少于30重量份，则耐热性和机械强度降低，但是如果超过35重量份， 就无法保证加工性和外观品质。本专利技术所使用的交联剂包括胺和硅烷类交联剂，添加交联剂以减 少所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰胺树脂组合物，其特征在于包括：ａ）１００重量份的聚酰胺树脂，该聚酰胺树脂含有重量比为６５∶３５到７５∶２５的聚酰胺６６树脂和聚酰胺６１２树脂；ｂ）０．１到０．３重量份的缩水甘油基反应增容剂；ｃ）３０到３５重量份的玻璃纤维，该玻璃纤维的粒径为１０到１２微米，且涂有０．１到０．３重量％的硅烷类偶联剂；ｃ）０．１到０．３重量份的胺类交联剂；ｄ）０．０１到０．１重量份的硅烷类交联剂；ｅ）０．３到０．５重量份的酚类抗氧化剂；ｆ）０．２到０．４重量份的磷酸酯类抗氧化剂；ｇ）０．５到１．０重量份的酰亚胺抗水解剂；以及ｈ）０．２到０．４重量份的褐煤蜡类润滑剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴英武，金锡焕，崔源荣，朱昇暾，张熙锡，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，韩国科普拉工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]