一種耐溼態無鉛錫焊的尼龍46複合材料及其製備方法
2023-05-05 03:26:01
專利名稱：一種耐溼態無鉛錫焊的尼龍46複合材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料領域，具體涉及一種耐溼態無鉛錫焊的尼龍46複合材料及其製備方法。
背景技術：
隨著科學技術的發展，產品的性能越來越好，同時，對產品零部件的性能要求也越來越高。現在在電子、電器、信息產品的製造上，廣泛採用表面貼裝技術(Surface MountTechnology，簡稱SMT)。SMT技術的採用，要求各個電器元件和線路基板要同時在紅外加熱裝置中加熱，對製成各個元件和線路板的材料的耐回流焊性能和尺寸穩定性提出了更高的要求。而且，為減少環境汙染，採用不含鉛的新型的焊錫。新型焊錫為錫一銅一銀焊錫，熔點為215°C，比以如的鉛一錫焊錫的溶點(183°C )提聞了 30°C以上，加上為提聞焊接速度而增加的溫度，這時以往的尼龍66、PBT等材料的耐熱性就不能滿足要求，而逐漸被PPS、PA46、 PA6T、PPA所取代。但是由於尼龍因分子中的醯胺鍵而具有較高的吸水性，而PA46是尼龍家族中醯胺基團最多的一個，對其耐錫焊性能影響很大。為了解決尼龍材料的吸水性對其耐錫焊性能的影響，進一步提高材料的耐高溫和機械性能，聚合物合金、添加無機增強材料等方法被廣泛採用。專利CN 102120879A公開一種耐高溫、高CTI值阻燃聚醯胺複合材料及製備方法。在該材料複合體系中採用了特定的芳香族聚醯胺樹脂組合物，使複合材料具有非常優異的耐高溫能力，I. SOMPa的熱變形溫度高達300°C，CTI可達到600V。同時加入了一定比例的成核劑，使複合材料在高溫下能保持高剛性、高抗蠕變性以及低的吸水率。專利CN 102329507A公開了一種阻燃玻纖增強PA46樹脂及製備方法。通過添加以溴類阻燃劑為主阻燃劑和三氧化二銻為輔助阻燃劑的阻燃體系進行阻燃，添加無鹼長纖進行增強制得一種阻燃性能好，優秀機械性能和耐熱性的PA46樹脂。專利CN 102604382A公開了一種高耐熱高剛性高扭矩的PA合金材料及製備方法。主要原料組分重量百分比為PA46*PA66:45 75%，PPS : 10 35%，POE-g-MAH: 3 10%，玻璃纖維8 25%，碳纖維f 10%，偶聯劑O. 5^1. 5%。該發明通過多種高分子材料聚合在一起製得一種合金工程塑料，使各種高分子材料的優越性能進行互補，從而得到一種以PA為主的高耐熱、高剛性、高扭矩的新型材料。
發明內容
本發明提供了一種耐溼態無鉛錫焊的尼龍46複合材料及其製備方法，該尼龍46複合材料具有優異的耐溼態無鉛錫焊性能和機械性能。本發明採用如下的技術方案
一種耐溼態無鉛錫焊的尼龍46複合材料，按重量百分比由以下組分組成
PA46 樹脂 40. 4-89. 2%
PPO 樹脂 5-15%相容劑0-5%
玻璃纖維 0-45%
其他助劑 1-2%。所述助劑選自抗氧劑、潤滑劑和偶聯劑中的至少一種。進一步的，所述的抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和胺類抗氧劑，其組分比例為1:1 ;所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯；所述偶聯劑為矽烷類偶聯劑。所述的相容劑為苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)接枝馬來酸酐(SEBS-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚苯乙烯(PS-g-MAH)、聚苯醚接枝馬來酸酐(PPO-MAH)中至少一種。
所述的玻璃纖維為長玻璃纖維或者短切玻璃纖維。一種耐溼態無鉛錫焊尼龍46複合材料的製備方法，製備步驟依次為
步驟一、按以上所述的重量分數比例稱取各種原料，並對稱取的各種原料進行乾燥； 步驟二、將乾燥後的PA46樹脂、PPO樹脂、相容劑和助劑至於高速混合機中混合
15 20min，使原料混合均勻；
步驟三、將步驟二混合後的原料加入到雙螺杆擠出機料鬥，同時加入玻璃纖維擠出造粒；雙螺杆擠出機工藝條件設置為螺杆長徑比為40，螺杆轉速為20(T300r/min，雙螺杆一區溫度為280 285°C，二區溫度為285 295 °C，三區溫度為285 295 °C，四區溫度為29(T300°C，五區溫度為295 310°C，六區溫度為285 295°C，七區溫度為28(T290°C，八區溫度為275 280°C，機頭溫度29(T300°C。進一步的，步驟一所述的PA46樹脂的乾燥條件為在ΚΚΓ ΙΟ 條件下乾燥8 12h。本發明具有如下有益效果
本發明製備的耐溼態無鉛錫焊尼龍46複合材料，通過加入極低吸溼率的PPO樹脂進行共混改性，降低PA46的吸水率。同時加入玻璃纖維進行增強改性，使製得的尼龍46複合材料具有優異的耐溼態無鉛錫焊性能和耐高溫性能，並且在拉伸強度、彎曲模量、衝擊強度等機械性能方面也比較好。
具體實施例方式以下的實施例是對本發明的詳細描述，但本發明不僅僅局限於這些實施例。各實施例所用的PA46樹脂均採用荷蘭DSM工程塑料公司產的Stanyl。各實施例所用的長玻璃纖維選用無鹼長纖ECT5301，纖維直徑11微米；所用的短切玻璃纖維選用無鹼短纖ECS5301。對比例I
該對比例按重量百分比，由以下組分組成PA46樹脂99. 1%，抗氧劑1010和168各
O.2%，潤滑劑 O. 5%。採用以下方法製備
a、按以上所述重量分數稱取各種原料，並乾燥各組分；
b、將乾燥後的PA46樹脂和其他原料加入到高速混合機中混合均勻；
c、將混合均勻的物料加入到雙螺杆擠出機中擠出造粒；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為40，螺杆轉速為200r/min ;雙螺杆擠出機的各段溫度設定為，一區溫度280°C，二區溫度285°C，三區溫度285°C，四區溫度290°C，五區溫度295°C，六區溫度285°C，七區溫度280°C，八區溫度280°C，機頭溫度290°C。實施例I
該實施例按重量百分比，由以下組分組成PA46樹脂89. 2%，PPO樹脂9. 9%，抗氧劑1010 和 168 各 O. 2%，潤滑劑 O. 5%O採用以下方法製備複合材料
a、按以上所述重量分數稱取各種原料，並乾燥各組分；其中PA46樹脂在100°C條件下乾燥12h ；
b、將乾燥後的PA46樹脂、PPO樹脂和其他原料加入到高速混合機中混合均勻； c、將混合均勻的物料加入到雙螺杆擠出機中擠出造粒；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為40，螺杆轉速為220r/min ;雙螺杆擠出機的各段溫度設定為，一區溫度2800C，二區溫度285°C，三區溫度295°C，四區溫度295°C，五區溫度300°C，六區溫度295°C，七區溫度280°C，八區溫度280°C，機頭溫度290°C。實施例2 4
實施例2 4各組分組成按重量百分比表示,具體如表I所示。採用以下方法製備複合材料
a、按以上所述重量分數稱取各種原料，並乾燥各組分，其中PA46樹脂在110°C條件下乾燥8h ；
b、將乾燥後的PA46樹脂、PPO樹脂和其他原料加入到高速混合機中混合均勻；
c、將混合均勻的物料加入到雙螺杆擠出機中擠出造粒，無鹼長纖從中段加入；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為40，螺杆轉速為240r/min ;雙螺杆擠出機的各段溫度設定為，一區溫度280°C，二區溫度290°C，三區溫度290°C，四區溫度295°C，五區溫度3000C，六區溫度290°C，七區溫度285°C，八區溫度280°C，機頭溫度290°C。實施例5 8
實施例5、各組分組成按重量百分比表示,具體如表I所示。採用以下方法製備複合材料
a、按以上所述重量分數稱取各種原料，並乾燥各組分，其中PA46樹脂在105°C條件下乾燥IOh ；
b、將乾燥後的PA46樹脂、PPO樹脂和其他原料加入到高速混合機中混合均勻；
c、將混合均勻的物料加入到雙螺杆擠出機中擠出造粒，無鹼長纖從中段加入；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為40，螺杆轉速為260r/min ;雙螺杆擠出機的各段溫度設定為，一區溫度280°C，二區溫度290°C，三區溫度295°C，四區溫度295°C，五區溫度3050C，六區溫度295°C，七區溫度285°C，八區溫度280°C，機頭溫度290°C。實施例9
該實施例按重量百分比，由以下組分組成PA46樹脂43. 9%，PPO樹脂5%，相容劑SEBS-MAH5%，無鹼長纖 45%，抗氧劑 1010 和 168 各 O. 2%，潤滑劑 O. 5%, KH-550 添加 O. 2%。採用以下方法製備複合材料
a、按以上所述重量分數稱取各種原料，並乾燥各組分，其中PA46樹脂在105°C條件下乾燥IOh ；b、將乾燥後的PA46樹脂、PPO樹脂和其他原料加入到高速混合機中混合均勻；
c、將混合均勻的物料加入到雙螺杆擠出機中擠出造粒，無鹼長纖從中段加入；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為40，螺杆轉速為270r/min ;雙螺杆擠出機的各段溫度設定為，一區溫度280°C，二區溫度295°C，三區溫度295°C，四區溫度300°C，五區溫度310°C，六區溫度295°C，七區溫度285°C，八區溫度280°C，機頭溫度290°C。實施例10
該實施例按重量百分比，由以下組分組成PA46樹脂43. 9%，PPO樹脂5%，相容劑SEBS-MAH5%，無鹼短纖 45%，抗氧劑 1010 和 168 各 O. 2%，潤滑劑 O. 5%, KH-550 添加 O. 2%。採用以下方法製備複合材料 a、按以上所述重量分數稱取各種原料，並乾燥各組分；
b、將乾燥後的PA46樹脂、PPO樹脂和其他原料加入到高速混合機中混合均勻；
C、將混合均勻的物料加入到雙螺杆擠出機中擠出造粒，無鹼短纖從側餵料鬥加入；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為40，螺杆轉速為260r/min ;雙螺杆擠出機的各段溫度設定為，一區溫度280°C，二區溫度290°C，三區溫度290°C，四區溫度295°C，五區溫度3000C，六區溫度290°C，七區溫度285°C，八區溫度280°C，機頭溫度290°C。
表I上述例子的組分含量
權利要求
1.一種耐溼態無鉛錫焊的尼龍46複合材料，其特徵在於，按重量百分比由以下組分組成 PA46 樹脂 40. 4-89. 2% PPO 樹脂 5-15% 相容劑0-5% 玻璃纖維 0-45% 其他助劑 1-2% ； 所述助劑選自抗氧劑、潤滑劑和偶聯劑中的至少一種； 所述的抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和胺類抗氧劑，其組分比例為1:1 ;所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯；所述偶聯劑為矽烷類偶聯劑； 所述的玻璃纖維為長玻璃纖維或者短切玻璃纖維。
2.根據權利要求I所述的耐溼態無鉛錫焊尼龍46複合材料，其特徵在於所述的相容劑為苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)接枝馬來酸酐(SEBS-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚苯乙烯(PS-g-MAH)、聚苯醚接枝馬來酸酐(PPO-MAH)中至少一種。
全文摘要
本發明涉及一種耐溼態無鉛錫焊的尼龍46複合材料及其製備方法。該尼龍46複合材料按重量百分比，由以下組分組成PA46樹脂40.4-89.2%；PPO樹脂5-15%；相容劑0-5%；玻璃纖維0-45%；其他助劑1-2%。該複合材料製作方法如下根據上述的重量百分比稱取各個組分，並對原料組分進行乾燥處理；將乾燥後的PA46樹脂、PPO樹脂、相容劑、助劑投入高速混合機中進行混合；將混合過後的料加入雙螺杆擠出機中，並加入玻璃纖維進行增強，擠出造粒。本發明具有優異的耐溼態無鉛錫焊性能，同時也具有良好的機械性能，可應用於製備需要經受無鉛錫焊的電子電器產品的接插件和耐高溫要求的汽車塑料零部件等領域。
文檔編號C08L51/08GK102942784SQ20121038171
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月10日 優先權日2012年10月10日
發明者冉進成, 劉典典, 林曉丹, 曾幸榮, 官炳桂, 官炳榮 申請人:惠州市華聚塑化科技有限公司, 華南理工大學