聚酰胺組合物制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及聚酰胺組合物。本發(fā)明專利技術(shù)涉及基于聚酰胺的組合物，這些組合物包含氰脲酸三聚氰胺、霞石正長巖和玻璃纖維。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及基于聚酰胺的組合物，這些組合物包含氰脲酸三聚氰胺、霞石正長巖和玻璃纖維。
技術(shù)介紹
為了改變塑料材料的處理、加工和使用行為，塑料材料在大多數(shù)情況下具有輔助物質(zhì)以及填充劑和增強(qiáng)材料。后者改進(jìn)了如堅(jiān)挺度、強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性的特性，并且減小了基于塑料材料的產(chǎn)品的熱膨脹。對于塑料組合物特別重要的是礦物質(zhì)或玻璃、特別地硼硅酸鹽玻璃或硅酸鹽玻璃的填充劑和增強(qiáng)材料，這些填充劑和增強(qiáng)材料以多種多樣不同的形式使用，例如以玻璃纖維、玻璃短纖維的形式或者還有膨脹玻璃或泡沫玻璃的形式。填充劑和增強(qiáng)材料對塑料材料的熱撓曲溫度具有顯著影響。例如，當(dāng)使用具有相對應(yīng)的高長徑比的纖維填充劑時(shí)，獲得了非常優(yōu)良的熱撓曲溫度。然而，在加工過程中纖維的各向異性幾何形狀導(dǎo)致在流動方向上這些纖維的定向排列并且導(dǎo)致在加工過程中于此相關(guān)的各向異性收縮，這隨后導(dǎo)致在產(chǎn)品中的不希望的彎曲。與這些纖維相關(guān)的“燈芯作用”還導(dǎo)致例如，在根據(jù)IEC60695-2-12(GWFI)的灼熱絲試驗(yàn)中這些產(chǎn)品的自熄性特性(這些是重要的)的惡化。為了甚至在使用纖維填充劑(例如像玻璃纖維)時(shí)能夠確保基于塑料的產(chǎn)品的足夠阻燃性，通常有必要使用基于鹵素或基于磷的阻燃劑。基于鹵素的阻燃劑因?yàn)樗鼈冊诃h(huán)境中的累積是公開討論的話題。非常樂意避免基于磷的阻燃劑，因?yàn)樗鼈兊纳a(chǎn)是耗費(fèi)能量的。此外，如果所討論的產(chǎn)品是電氣部件或電子部件，在電觸點(diǎn)存在含磷的阻燃劑的腐蝕沉積物的風(fēng)險(xiǎn)。盡管當(dāng)使用非纖維填充劑、特別地滑石、黏土礦物、云母、膨脹玻璃或泡沫玻璃時(shí)，在產(chǎn)品中獲得了各向同性收縮，但是用于此的模制組合物以及由此產(chǎn)生的產(chǎn)品然后經(jīng)常在GWFI試驗(yàn)中在更薄的壁厚度(<1mm)下具有不令人滿意的熱撓曲溫度(<135℃)或不足的自熄性特性。EP2468810A1在實(shí)例3中描述了也包含氰脲酸三聚氰胺的基于聚酰胺的組合物，該組合物包含磨制玻璃以及還有磨制短切玻璃纖維。這種組合物的缺點(diǎn)是其差的熱撓曲溫度、以及與此相關(guān)的在電氣部件(例如像斷路器)中相當(dāng)受限的可用性。此外，其中用來生產(chǎn)玻璃的磨制玻璃的類型必須經(jīng)受非常耗費(fèi)能量的操作步驟。CN103013104A描述了基于無鹵阻燃劑的阻燃的尼龍-6基組合物，這些組合物包含氰脲酸三聚氰胺以及作為無機(jī)填充劑的滑石。DE2020140086907U1描述了也包含氰脲酸三聚氰胺的基于聚酰胺的組合物，該組合物包含石英粉以及還有短切的長玻璃纖維。這種組合物的缺點(diǎn)是在其中使用的石英由于其高硬度[莫氏硬度7，根據(jù)https://de.wikipedia.org/wiki/Quarz]不僅導(dǎo)致在工業(yè)設(shè)備中增加的磨損，還導(dǎo)致對于玻璃纖維的損害。對于玻璃纖維的損害特別地可能導(dǎo)致有待由此生產(chǎn)的產(chǎn)品的機(jī)械性能和熱撓曲溫度的惡化。然而，良好的熱撓曲溫度和同時(shí)具有各向同性收縮行為的良好的機(jī)械特性以及在GWFI試驗(yàn)中良好的自熄性特性是對于在復(fù)雜構(gòu)造的電子部件中、特別地在RCD(RCD＝殘余電流裝置)中以及在小型斷路器中使用基于聚酰胺的組合物的重要要求。根據(jù)“http://de.wikipedia.org/wiki/Leitungsschutzschalter”，小型斷路器(簡稱MCB)，也俗稱為安全保險(xiǎn)開關(guān)或簡稱保險(xiǎn)開關(guān)，是在電氣裝置中的過電流保護(hù)裝置并且在低電壓系統(tǒng)中使用。RCD是指殘余電流裝置(參見http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerstromschalter)。由此，本專利技術(shù)的目的是提供基于聚酰胺的組合物，這些組合物適用于生產(chǎn)用于電氣工業(yè)的產(chǎn)品，其中那些產(chǎn)品特別之處在于高熱撓曲溫度與同時(shí)低各向同性收縮行為，在于根據(jù)IEC60695-2-12甚至在約0.8mm的薄壁厚度下在灼熱絲試驗(yàn)中良好的自熄性特性，并且如與現(xiàn)有技術(shù)相比可以使用小于1％的具有蜂窩狀(alveolar)的晶態(tài)二氧化硅含量、具有小于7的莫氏硬度的原料獲得，并且如與磨制玻璃相比這些原料是可獲得的而沒有消耗能量的熔融過程。根據(jù)“http://de.wikipedia.org/wiki/W％C3％A4rmeformbest％C3％A4ndigkeit”，熱撓曲溫度是塑料材料的耐熱性的量度。因?yàn)槠湔硰椥圆牧闲袨椋瑢τ谒芰喜牧系纳舷奘褂脺囟葲]有嚴(yán)格定義；而是使用了在定義的負(fù)載下的等效參數(shù)。為此目的，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法是可供使用的，熱撓曲溫度(HDT)法和維卡軟化溫度(VST)法。在DINENISO75-1,-2,-3(前身：DIN53461)中描述的用于測定熱撓曲溫度的方法使用具有矩形截面的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)樣品，將這些樣品在恒定負(fù)載下優(yōu)選地在邊緣方向經(jīng)受三點(diǎn)彎曲。取決于該試驗(yàn)樣品的高度，為了實(shí)現(xiàn)1.80(方法A)、0.45(方法B)或8.00N/mm2(方法C)的所謂的外纖維應(yīng)力σf，借助于砝碼和/或彈簧施加力F＝2σfbh2/3L，其中b代表樣品的寬度，h代表樣品的高度并且L代表支撐距離。然后，將這些負(fù)載的樣品在120K/h(或50K/h)的恒定加熱速率下加熱。如果樣品的撓曲由此達(dá)到0.2％的外纖維應(yīng)變，相關(guān)的溫度是熱撓曲溫度HDT(或熱變形溫度)。根據(jù)DINENISO306(前身：DIN53460)的維卡軟化溫度(VST)使用針(具有1mm2的環(huán)形截面)測量。該針負(fù)載有10N(試驗(yàn)力A)或50N(試驗(yàn)力B)的試驗(yàn)力。將具有從3至6.4mm的可允許的厚度的試驗(yàn)樣品暴露于定義的50或120K/h的加熱速率。在穿透器達(dá)到1mm的穿透深度時(shí)達(dá)到VST。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，該試驗(yàn)僅僅適用于熱塑性塑料的情況并且給出關(guān)于實(shí)際長期使用限制的指示，其是低于該維卡溫度約15K。通過改變邊界條件獲得四個(gè)參數(shù)組合：·VST/A50·VST/A120·VST/B50(用于對比試驗(yàn)的優(yōu)選方法(ISO10350-1))·VST/B120。根據(jù)“http://de.wikipedia.org/wiki/Schwindung#Schwindung_bei_Gie.C3.9F-harzen”，收縮是材料或者工件在沒有去除材料或施加壓力時(shí)的體積變化。收縮作為干燥、冷卻或者在該材料中的化學(xué)或物理重排機(jī)制的結(jié)果發(fā)生。在基于熱塑性塑料的鑄模樹脂的情況中的低收縮率是質(zhì)量指標(biāo)，因?yàn)榍度氲牟考赡芤粤硗獾姆绞奖┞队趬嚎s應(yīng)力，并且如果存在不充分的附著可能相對于其他有待潤濕的部件形成空隙。在電氣工程/電子裝置中的注塑模制產(chǎn)品的情況下，收縮可能導(dǎo)致水分的滲透以及降低的介電強(qiáng)度。各向同性收縮被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解為在所有空間方向上的相等收縮。還在本專利技術(shù)的范圍內(nèi)，根據(jù)DINENISO294-4測試收縮行為。在http://de.wikipedia.org/wiki/Glas中解釋了從包含氧化硅(SiO2)、氧化鈉(Na2O)和氧化鈣、以及任選地另外的添加劑的混合物中耗費(fèi)能量地生產(chǎn)玻璃。例如在連續(xù)操作的烘爐中在約1400℃或更大的溫度下必須由此將該混合物轉(zhuǎn)化為勻質(zhì)玻璃熔體。熔化該玻璃所需要的能量必須由化石燃料或電能提供。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過以在以下更詳細(xì)地描述的形式與玻璃纖維、氰脲酸三聚氰胺以及任選地二氧化鈦組合使用霞石正長巖，基于聚酰胺的組合物產(chǎn)生了具本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
組合物，包含A)聚酰胺，B)霞石正長巖，C)玻璃纖維，和D)氰脲酸三聚氰胺。

【技術(shù)特征摘要】
2015.08.26 EP 15182481.01.組合物，包含A)聚酰胺，B)霞石正長巖，C)玻璃纖維，和D)氰脲酸三聚氰胺。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，使用聚酰胺6或聚酰胺66。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的組合物，其特征在于，使用具有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO13320通過激光衍射測定的在從1至150μm的范圍內(nèi)的d95的霞石正長巖。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的組合物，其特征在于，使用具有在從1至50mm范圍內(nèi)的起始長度的長玻璃纖維。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的組合物，其特征在于，該組合物包含100重量份的組分A)、從10至75重量份的組分B)、從2至12重量份的組分C)以及從0.1至40重量份的組分D)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的組合物，其特征在于，該組合物另外還包含E)二氧化鈦。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的組合物，其特征在于，除了組分A)至E)之外或者代替E)，該組合物還包含F(xiàn))至少一種潤滑劑和/或脫模劑。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的組合物，其特征在于，除了組分A)至F)之外或者代替E)和/或F)，該組合物還包含G)至少一種激光吸收劑，該至少一種激光吸收劑選自下組：三氧化二銻、氧化錫、正磷酸錫、鈦酸鋇、氧化鋁、羥基磷酸銅、正磷酸銅、二磷酸銅鉀、氫氧化銅、銻錫氧化物、三氧化二鉍和蒽醌。9.根據(jù)權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：約亨·恩特爾，馬蒂亞斯·比恩米勒，
申請(專利權(quán))人：朗盛德國有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE