一种尼龙材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种尼龙材料及其制备方法和应用。

背景技术

SMT是表面贴装备技术，英文全称为Surface Mount Technology，是一种将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上，通过回流焊加以焊接组电路装连的技术。现有SMT是表面贴装备技术中存在焊接的材料无法满足短期耐受270℃高温，焊接材料焊接后耐黄性差，材料在焊接时间内起泡的问题。

因此，需要提供一种尼龙材料及其制备方法和应用，能够解决现有SMT是表面贴装备技术中的焊接材料高温易变黄、结合线强度低、焊接时间内易起泡的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种尼龙材料及其制备方法和应用，解决了现有SMT是表面贴装备技术中的焊接材料高温易变黄、结合线强度低、焊接时间内易起泡的问题。

本发明还提供一种上述尼龙材料的制备方法。

本发明还提供一种上述尼龙材料在绝缘材料中的应用。

根据本发明的第一方面实施例的一种尼龙材料，制备原料包括：尼龙材料、阻燃协效剂、热稳定剂、聚和烯烃类接枝共聚物；

所述尼龙材料包括聚邻苯二酰胺、聚十二内酰胺类衍生物、聚己二酰己二胺；

所述聚邻苯二酰胺的制备原料包括苯二甲酸和间苯二甲酸混合物；

所述阻燃协效剂包括改性MMP、氧化镧、硅类阻燃剂、硼酸锌、锡酸盐和MCA中的至少一种；

所述改性MMP为表面包覆硅油的MMP；

所述热稳定剂包括S-EED和吕格曼H10；

所述聚和烯烃类接枝共聚物包括接枝SEBS弹性体、接枝POE和接枝PE中至少的一种。

根据本发明实施例的一种尼龙材料，至少具有以下有益效果：

1、本发明中通过原料间的复配，降低了尼龙材料中的吸水树脂以及亲水树脂的官能团的含量，控制了材料的吸水率，从而避免了材料在焊接时间内起泡的问题。

2、本发明中通过原料间的复配，选择S-EED热稳定剂作为本发明中的热稳定剂，避免了尼龙材料因为瞬时高温材料发生变色。吕格曼H10能够实现吸附尼龙6残留的小分子物质，S-EED从结构上封端相对比较活性的基团，两者复配避免了造成金属触点腐蚀。本发明中的接枝共聚物提供材料间的极性，通过封端改善材料吸水性。

3、本发明的尼龙材料的制备成本低，易于加工，扩大下游客户的使用范围。

根据本发明的一些实施例，所述聚十二内酰胺类衍生物包括尼龙12和尼龙612中至少一种。

根据本发明的一些实施例，按重量份计，所述聚邻苯二酰胺为30～40份，所述聚十二内酰胺类衍生物为5～10份，所述聚己二酰己二胺为5～10份，所述阻燃协效剂为3～10份。

根据本发明的一些实施例，所述尼龙材料的制备原料还包括功能性助剂、无卤阻燃剂和玻璃纤维。

根据本发明的一些实施例，所述功能性助剂包括核剂、硅酮粉和抗水解剂中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，按重量份计，所述功能性助剂为1～3份，所述玻璃纤维为30～40份、所述阻燃协效剂为3～10份。

根据本发明的一些实施例，按重量份计，所述功能性助剂为1～3份，无卤阻燃剂为10～16份。

根据本发明的一些实施例，所述成核剂包括CAV102。

根据本发明的一些实施例，所述玻璃纤维包括ECS11-4.5-560H。

根据本发明的一些实施例，所述热稳定剂还包括碘化亚铜和碘化钾中的一种。

根据本发明的一些实施例，所述无卤阻燃剂包括二乙基次磷酸盐。

根据本发明的第二方面实施例的一种上述尼龙材料的制备方法，包括将所述尼龙材料、所述阻燃协效剂、所述聚和烯烃类接枝共聚物混合后熔融造粒。

根据本发明的一些实施例，所述混合的时间为5～8min。

根据本发明的一些实施例，熔融的温度为270-310℃。

根据本发明的一些优选地实施例，上述尼龙材料的制备方法包括先将阻燃协效剂在高速搅拌机上混合后依次加入树脂、阻燃剂、功能性助，低速混合均匀，然后出料喂入双螺杆挤出机中，从侧喂料加入短切玻璃纤维，经挤出机熔融塑化、机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，得到成品。

根据本发明的一些实施例，所述的双螺杆挤出机的加工温度为270-310℃。

根据本发明的一些实施例，所述双螺杆挤出机的螺杆转速在350-400r/min。

根据本发明的一些实施例，双螺杆挤出机的机型为50机。

根据本发明的第三方面实施例的一种上述尼龙材料在表面贴装备技术中的应用。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的聚邻苯二酰胺(高温尼龙PPA)为山东祥龙公司购买；

聚十二内酰胺类衍生物(尼龙12、尼龙612中一种或几种；)

聚十二内酰胺类衍生物购买于山东祥龙新材料；

聚己二酰己二胺(尼龙66)为河南神马EPR27或EPR24中的一种或几种；

热稳定剂为布吕格曼H10、碘化亚铜、碘化钾、S-EED中的一种或几种；

聚烯烃类接枝共聚物为接枝POE、接枝PE和接枝SEBS中的一种或几种；

聚烯烃类接枝共聚物均为市售产品；

无卤阻燃剂为本领域的技术人员公知的有机二乙基次磷酸盐(ADP)；

阻燃协效剂为改性MPP、氧化镧、硅类阻燃剂、硼酸锌、锡酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)中的一种或几种；

改性MM购买于广东道生科技股份有限公司；

功能性助剂为成核剂(CAV102)、硅酮粉、抗水解剂中的一种或几种；

核剂(CAV102)购买于科莱恩；

抗水解剂购买于上海凯茵化工；

玻璃纤维为巨石公司ECS11-4.5-560H。

实施例1

本实施例提供了一种尼龙材料，具体组分如下所示：

按重量份计：

实施例2

本实施例提供了一种尼龙材料的制备方法，具体方法为：

按照实施例1中的尼龙材料的组成，将PPA、PA12、PA66一起倒入混料机上低速混合10min，而后再加入ADP、改性MMP、聚烯烃弹性体，在搅拌机混合5min，挤出机从下料口到机头的各段温度设置在270-310℃，混合物料经熔融塑化，挤出造粒，得到改性PPA产品DND4-1。

本发明中的改性MMP为通过硅油和MMP混合后得到的改性MMP。

实施例3

本实施例提供了一种尼龙材料，具体组分如下所示：

按重量份计：

实施例4

本实施例提供了一种尼龙材料的制备方法，具体方法为：

按照实施例3中的尼龙材料的组成，将PPA、PA12、PA66一起倒入混料机上低速混合10min，而后再加入ADP、包覆MPP、聚烯烃弹性体，在搅拌机混合5min，挤出机从下料口到机头的各段温度设置在270-310℃，混合物料经熔融塑化，挤出造粒，得到改性PPA产品DND4-2。

实施例5

本实施例提供了一种尼龙材料，本实施例和实施例1的区别在于将接枝SEBS替换为了接枝POE，其余条件相同。

实施例6

本实施例提供了一种尼龙材料的制备方法，本实施例和实施例2的区别在于按照实施例5中的各组分进行制备，其余条件相同。

对比例1

本对比例提供了一种尼龙材料，具体组分如下所示：

按重量份计：

对比例2

本对比例提供了一种尼龙材料的制备方法，本对比例和实施例2的区别在于，按照对比例1中的各组分进行制备，其余条件相同。

对比例3

本对比例提供了一种尼龙材料，具体组分如下所示：

按重量份计：

对比例4

本对比例提供了一种尼龙材料的制备方法，本对比例和实施例2的区别在于，按照对比例3中的各组分进行制备，其余条件相同。

对比例5

本对比例提供了一种尼龙材料，具体组分如下所示：

按重量份计：

对比例6

本对比例提供了一种尼龙材料的制备方法，本对比例和实施例2的区别在于，按照对比例5中的各组分进行制备，其余条件相同。

测试例1

本测试例对上述实施例和对比例中的尼龙材料进行了热变形温度、吸水率、阻燃等级测试，测试结果如表2具体方法如下：

(1)热变形温度 GB/T 1634

(2)吸水率 GB/T 1034

(3)阻燃等级 UL-94

表2实施例性能测试结果

表2中可以看出，本发明选用的配方体系有着各自的优点，选用星型结构的接枝SEBS弹性体，由于其结构的特性活性较强，能明显提高阻燃体系、树脂和玻纤之间的相容性；配方体系采用磷酸钠类稳定剂，生产过程中能改善材料颜色稳定性，为后续材料进行配色奠定基础；S-EED虽然作为传统的光稳定剂具备很好的效果，但此体系只作为热稳定剂，避免瞬时高温材料发生变色；MPP基料为市售，通过一定分子量的硅油、化学品对其进行物理和化学的包覆处理避免了高温分解。

以上所述仅为本发明的具体实施例，不能因此来限制本发明保护的范围。凡是利用本发明所作的非实质变换、在本发明所述的构思和具体实施例的启示下，推导出某些工艺技术的变化，或相关技术的替代等非实质性改动、或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均属于本发明所要求的保护范畴内。