一种半芳香族聚酰胺树脂组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种半芳香族聚酰胺树脂组合物及其制备方法与应用。所述半芳香族聚酰胺树脂组合物包括以下组分：聚酰胺树脂、钛酸钾晶须、纤维状矿物、流动改性剂、其他助剂；所述半芳香族聚酰胺树脂组合物的灰分中，钛元素的含量为10000～120000ppm；其它金属元素的含量为5000～110000ppm；所述钛元素与其它金属元素的含量之比为0.09～24。所述半芳香族聚酰胺树脂组合物复配了钛酸钾晶须及纤维状矿物，并合理调控半芳香族聚酰胺树脂组合物的灰分中钛元素与其它金属元素的配比，提升其表面平滑性和降低自发尘风险，可应用于制备摄像头模组制品中，显著提升所制备得到的摄像头模组制品的清晰度寿命。清晰度寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种半芳香族聚酰胺树脂组合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及工程塑料领域，更具体地，涉及一种半芳香族聚酰胺树脂组合物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着现代科学技术的发展，成像系统在日常生活中急速普及，成像系统的关键为镜头，镜头的品种各式各样，如手机照相机模组镜头、笔记本电脑/AIO一体机镜头、监控用镜头、车载镜头、扫描仪镜头、多媒体电视内置摄像头镜头等。目前的镜头均已模块化，称为摄像头模组，主要由镜头、音圈马达、感光芯片、传感器、红外线滤光片、电路板以及塑料镜头支架等部件组成。
[0003]塑料镜头支架作为摄像头模组的重要组成部分，需要具备如下特点：
[0004](1)耐热性：材料需可耐受无铅回流焊接温度(SMT工艺制程，最高可达260℃)及成像芯片与镜头之间粘接时的温度(最高可达150℃)；
[0005](2)粘接性：在模组的组装过程中，支架需与其他部件采用环氧胶黏剂进行连接，因此，材料需与环氧胶黏剂具有良好的亲和性；
[0006](3)尺寸稳定性：作为镜头载体，制件需要在各种环境下保持良好的真圆度以保持摄像头模组的精密度要求，因此，材料需要具备优异的高低温及湿热的尺寸稳定性、低各向异性、低线性膨胀率；
[0007](4)成型性：随着摄像头的发展，尤其针对手机摄像头而言，单个手机上镜头数量逐渐增加，又要求轻质化，产品设计逐渐趋向薄壁化，要求塑料材料具有高的充模流动性及低毛边特性；
[0008](5)表面平滑性：塑料材料镜头支架不仅起到镜头的支撑作用，在镜头伸缩时也起到了传动支撑作用，材料的表面平滑性对传动运动过程中的润滑耐磨特性有重要的影响，因此，要求材料具有高的表面平滑性以获得优异的润滑耐磨性；
[0009](6)低自发尘性：在使用的过程中，摄像头的成像效果将会随着使用时间的加长而清晰度不断下降，主要原因是镜头受到了颗粒状粉尘的污染(尺寸大于10μm)，此类颗粒状粉尘主要来源于两方面，其一为因模组封装不严导致的外部粉尘，另一重要来源为塑料镜头支架受震动或者传动摩擦而掉落出来的颗粒(主要成分为其中的填充物)，因此，作为镜头支架材料，应该具备尽可能低的自发尘特性以较长时间保持镜头的清洁。
[0010]其中，上述第(1)～(4)特点能通过基体树脂的优选进行满足，而同时具备高表面平滑性及低自发尘性则仍为业界难题。
[0011]目前，为满足无铅回流焊温度，摄像头模组行业内通常使用高耐温的特种工程塑料，以半芳香族聚酰胺材料最为常见。半芳香族聚酰胺材料具有优异的耐高温性、尺寸稳定性、良好的成型性以及较好的胶水粘接性，但现有半芳香族聚酰胺材料的制品在震动及传动摩擦时仍会出现较为严重的发尘问题，导致镜头污染。此外，现有半芳香族聚酰胺材料的制品的表面平滑性较差，导致镜头伸缩时部件传动阻力较大，此类不良对磨现象将可能进
一步引起半芳香族聚酰胺材料中的填充物质颗粒掉落，加剧自发尘问题。例如中国专利(CN109943068A)公开了一种聚酰胺树脂组合物，该聚酰胺树脂组合物包含芳族聚酰胺树脂PA6T、钛酸钾晶须及含有高岭土(含量不低于30wt％)的矿物，该聚酰胺树脂组合物的配方体系与目前常用的摄像头模组材料相似，具有较高热变形温度。然而，由该聚酰胺树脂组合物获得的制品的表面平滑性一般，经测试可知，其自发尘问题严重。
[0012]因此，急需开发一种具有高表面平滑性及低自发尘性的半芳香族聚酰胺组合物产品，以满足市场的需求。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的在于克服现有技术中半芳香族聚酰胺组合物产品的表面平滑性差和自发尘性高的问题，提供一种半芳香族聚酰胺树脂组合物，所述半芳香族聚酰胺树脂组合物复配了钛酸钾晶须及纤维状矿物，并合理控制半芳香族聚酰胺树脂组合物的灰分中钛元素与其它金属元素的配比，提升其表面平滑性和降低自发尘风险。
[0014]本专利技术的另一目的在于提供所述半芳香族聚酰胺树脂组合物的制备方法。
[0015]本专利技术的另一目的在于提供所述半芳香族聚酰胺树脂组合物的应用。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种半芳香族聚酰胺制品。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0018]一种半芳香族聚酰胺树脂组合物，包括以下组分：聚酰胺树脂、钛酸钾晶须、纤维状矿物、流动改性剂、其他助剂；其中，按重量份计算，聚酰胺树脂20～70份、流动改性剂0.1～5份、其他助剂0～3份；
[0019]所述半芳香族聚酰胺树脂组合物的灰分中，钛元素的含量为10000～120000ppm；其它金属元素的含量为5000～110000ppm；所述钛元素与其它金属元素的含量之比为0.09～24；
[0020]所述聚酰胺树脂为半芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的共混树脂。
[0021]本专利技术专利技术人通过对摄像头模组制品在实际工况下镜头污染的原因进行研究、分析，并经大量实验发现，在半芳香族聚酰胺树脂组合物中复配钛酸钾晶须和纤维状矿物，并合理控制半芳香族聚酰胺树脂组合物的灰分中钛元素与其它金属元素的配比，提升其表面平滑性和降低自发尘风险；半芳香族聚酰胺树脂组合物中的钛元素来源于钛酸钾晶须，半芳香族聚酰胺树脂组合物中的其它金属元素来源于纤维状矿物。纤维矿物中不含有钛元素，或者纤维矿物中钛元素的量很小可以忽略。
[0022]钛酸钾晶须为针状单晶纤维，结晶完整，并且其尺寸细小，比表面积较大，因此可与聚酰胺具有较好的复合相容性，但单独使用钛酸钾晶须的聚酰胺树脂组合物制备得到的制品表面会表现出斑块状外观缺陷，原因在于钛酸钾晶须在体系中分散不良导致，显微测试结果发现，此类产品的表面粗糙度较大，将导致镜头伸缩时部件传动阻力增大，产生不良的对磨现象，增加镜头污染风险。
[0023]在该体系中复配纤维状矿物，聚酰胺树脂组合物的表面平滑性有显著提升，且与聚酰胺树脂组合物的灰分中钛元素与纤维状矿物中金属元素的配比密切相关，微观机理上纤维状矿物一方面是通过提高体系的粘度，使组合物在挤出加工时螺杆对其熔体剪切作用
得到有效传递，填充物分散/分布情况显著变好，从而能够获得十分优良的表面平滑性；另一方面，纤维状矿物上的金属元素可与钛酸钾晶须中的钛元素存在金属
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金属相互作用，该作用有利于聚酰胺树脂组合物中的两种填充物质的均匀混合，以更好地提升制品的表面平滑性，并且体系中的填充物会因此种金属
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金属相互作用形成网络结构，防止塑料支架中的填充物在摄像头模组使用中因受震动或者传动摩擦而掉落，引起镜头污染。
[0024]进一步地，专利技术人发现低发尘性能与钛元素/纤维状矿物中金属元素的配比直接相关，只有在合适的金属元素配比时才能形成金属
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金属相互作用的网络结构，机理应与物理系统中的逾渗网络类似，即体系在某种内部变量变化到一定程度，系统内突然出现某种长程关联性，体系的性质发生巨大变化的情况。相比于球状或片状或其他形状填充物，纤维状矿物在表面的结合方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，包括以下组分：聚酰胺树脂、钛酸钾晶须、纤维状矿物、流动改性剂、其他助剂；其中，按重量份计算，聚酰胺树脂20～70份、流动改性剂0.1～5份、其他助剂0～3份；所述半芳香族聚酰胺树脂组合物的灰分中，钛元素的含量为10000～120000ppm；其它金属元素的含量为5000～110000ppm；所述钛元素与其它金属元素的含量之比为0.09～24；所述聚酰胺树脂为半芳香族聚酰胺或半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的共混树脂。2.根据权利要求1所述半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述钛元素的含量为20000～90000ppm，所述其它金属元素的含量为10000～80000ppm。3.根据权利要求1或2所述半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述钛元素与所述其它金属元素的含量之比为0.5～10。4.根据权利要求3所述半芳香族聚酰胺树脂组合物，其特征在于，所述钛元素与所述其它金属元素的含量之比为1～5。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶少勇，杨硕，陈家达，黄险波，徐显骏，姜苏俊，曹民，龙杰明，麦杰鸿，陈平绪，叶南飚，
申请(专利权)人：珠海万通特种工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：