一种PA46复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种PA46复合材料及其制备方法。所述PA46复合材料由包括如下组分的原料制备而成：PA46、乙烯基POSS‑g‑(EMA‑co‑GMA)、增强材料、抗氧剂、润滑剂。所述PA46复合材料是通过先采用乙烯基POSS与EMA‑co‑GMA反应生成乙烯基POSS‑g‑(EMA‑co‑GMA)，再与PA46及增强材料熔融共混的方法制备得到。本发明专利技术提供的PA46复合材料在具有较低的介电常数和介电损耗的同时，具有较高的耐热性和机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种PA46复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料
，具体涉及一种PA46复合材料及其制备方法。
技术介绍
5G时代即将来临，其对于电子设备的电磁延迟率和损耗相比4G有着更严苛的要求。降低高分子材料介电常数的方法主要有两种：一是通过分子设计降低材料的极化率；二是形成含有空气间隙的纳米微孔材料。第二种方法多是采用发泡材料，由此造成材料综合力学性能较差，难以满足使用需求。第一种方法则多通过高分子共混实现。现有的一些复合材料虽然具有较低的介电常数，但是仍然难以满足5G电子产品的要求，且存在机械强度差或者耐热性差的问题，各性能难以兼顾。本申请申请人之前的专利申请CN109679304A公开了一种PBT/PCT复合材料及其制备方法和用途。其由PBT30-45份、PCT4-20份、(乙烯基POSS，MAH)-g-PP5-10份和增强材料25-40份制备而成。所述PBT/PCT复合材料是通过先采用乙烯基POSS与MAH-g-PP反应生成(乙烯基POSS，MAH)-g-PP，再与PBT、PCT及增强材料熔融共混的方法制备得到。该PBT/PCT复合材料同时具有较高的耐热性和机械强度，较低的介电常数和介电损耗，可用作电子产品的纳米注塑材料。此产品虽然解决了低介电常数的问题，但在实践中发现由于(乙烯基POSS，MAH)-g-PP是接枝物，反应性官能团含量少，在聚合物中添加量较大，因此对聚合物的机械性能(特别是结晶材料)影响较大。为了适应5G产品的要求，有待于研发一种同时具有较低介电常数和良好的耐热性、机械性能的复合材料。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种PA46复合材料。该PA46复合材料在具有较低的介电常数和介电损耗的同时，具有较高的耐热性和机械强度，应用于电子电气，汽车工业，通讯器材，机械工程，运动器材，IT等各领域中。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种PA46复合材料，以重量份数计，其由包括如下组分的原料制备而成：所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)是指接枝有乙烯基POSS(笼形倍半硅氧烷)的EMA-co-GMA。本专利技术以PA46(聚己二酰丁二胺又名聚酰胺46，或者尼龙46)作为基材，在恰当的比例下与乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)及增强材料配合，所得的复合材料具有较低的介电常数之外，还具有非常好的耐热性和机械强度。专利技术人发现，在PA46材料中加入乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)，相对于其它材料(例如(八乙烯基POSS，MAH)-g-PP)，能够更好地降低PA46复合材料的介电常数和介电损耗，同时能够使所得PA46复合材料具有更高的耐热性和机械强度。在其中一些实施例中，以重量份数计，所述PA46复合材料由包括如下组分的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述PA46的重量份数可以是55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份等。在其中一些实施例中，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)的重量份数可以是2份、3份、4份、5份等。在其中一些实施例中，所述增强材料的重量份数可以是30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份等。在其中一些实施例中，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)中乙烯基POSS的接枝率为2-6％；例如可以是2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％、5.2％、5.5％、5.8％或6％等。在其中一些实施例中，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)中乙烯基POSS的接枝率为4-6％。在其中一些实施例中，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)中的乙烯基POSS为八乙烯基POSS。在其中一些实施例中，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)的制备方法包括以下步骤：将乙烯基POSS和引发剂分散于有机溶剂中，在双螺杆挤出机中和EMA-co-GMA反应，得到所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)。在其中一些实施例中，所述乙烯基POSS的重量为所述EMA-co-GMA重量的6-9％，例如可以是6％、6.2％、6.7％、7％、7.2％、7.5％、7.8％、8％、8.2％、8.5％、8.8％、9％等。在其中一些实施例中，所述引发剂的重量为所述EMA-co-GMA重量的0.3-0.5％，例如可以是0.3％、0.32％、0.35％、0.38％、0.4％、0.42％、0.45％、0.48％或0.5％等。在其中一些实施例中，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。在其中一些实施例中，所述有机溶剂为四氢呋喃。在其中一些实施例中，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)的制备方法还包括：将抗氧剂B215与EMA-co-GMA混合。在其中一些实施例中，所述抗氧剂B215的重量为所述EMA-co-GMA重量的0.15-0.3％(例如0.15％、0.18％、0.2％、0.22％、0.23％、0.25％、0.26％、0.28％或0.3％等)。在其中一些实施例中，制备所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)时，所述反应采用的双螺杆挤出机的挤出温度为185-200℃，例如可以是185℃、188℃、190℃、192℃、193℃、195℃、196℃、198℃或200℃等；螺杆转速为280-310r/min，例如可以是280r/min、285r/min、290r/min、295r/min、300r/min、305r/min或310r/min等。在其中一些实施例中，所述增强材料为玻璃纤维。玻璃纤维对PA46复合材料具有增强作用，减少其用量会引起材料弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度下降。在其中一些实施例中，所述玻璃纤维的长度为3-4mm；例如可以是3mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm、3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm、3.9mm或4mm等。在其中一些实施例中，所述玻璃纤维的直径为10-13μm；例如可以是10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm或13μm等。以上优选的玻璃纤维的长度和直径，综合考虑了其对所得PA46复合材料的表面效果与力学性能方面的影响。纤维长度越长，所得PA46复合材料的冲击强度越高，但是表面效果越差。直径方面，在一定范围内直径越小，所得PA46复合材料的表面裂痕愈少且小，材料强度越高，但是直径过小会导致玻璃纤维承受压力的能力下降，导致PA46复合材料力学性能下降。在其中一些实施例中，所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按质量比2-4:1(例如2:1、2.2:1、2.3:1、2.5:1、2.6:本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PA46复合材料，其特征在于，以重量份数计，其由包括如下组分的原料制备而成：/n

【技术特征摘要】
1.一种PA46复合材料，其特征在于，以重量份数计，其由包括如下组分的原料制备而成：





2.根据权利要求1所述的PA46复合材料，其特征在于，以重量份数计，
所述PA46为55-67份；
所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)为3-5份；
所述增强材料为30-45份。


3.根据权利要求1所述的PA46复合材料，其特征在于，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)中乙烯基POSS的接枝率为2-6％，优选为4-6％。


4.根据权利要求1所述的PA46复合材料，其特征在于，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)中的乙烯基POSS为八乙烯基POSS。


5.根据权利要求1所述的PA46复合材料，其特征在于，所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)的制备方法包括以下步骤：将乙烯基POSS和引发剂分散于有机溶剂中，在双螺杆挤出机中和EMA-co-GMA反应，得到所述乙烯基POSS-g-(EMA-co-GMA)；优选地，所述引发剂是过氧化苯甲酸叔丁酯。


6.根据权利要求5所述的PA46复合材料，其特征在于，所述乙烯基POSS的重量为所述EMA-co-GMA重量的6-9％；和/或所述引发剂的重量为所述EMA-co-GMA重量的0.3-0.5％。


7.根据权利要求1-6任一项所述的PA46复合材料，其特征在于，所述增强材料为玻璃纤维；和/或所述润滑剂为硅酮粉或褐煤蜡；
优选地，所述玻璃纤维的长度为3-4mm，和/或所述玻璃纤维的直径为10-...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀才，罗海威，刘羽玲，谢平，
申请(专利权)人：广东中塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44