[发明专利]一种高亮黑尼龙材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高亮黑尼龙材料及其制备方法和应用，具体有以下重量份的原料组成：尼龙树脂97‑99份，功能成核0.1‑1份，炭黑0.15‑0.6份，助剂0.4‑1份；所述功能成核剂为聚酰胺‑胺树状大分子接枝羧基化的碳纳米管。本发明制备的高亮黑尼龙材料，具有良好的外观和耐溶剂性能，实现了高亮黑尼龙材料在同时应用于汽车内饰时所必须具备的良外观的性能需求，同时具有良好的耐溶剂性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高亮黑尼龙材料及其制备方法和应用。

背景技术

众所周知，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。故随着环保和节能的需求不断增大，汽车轻量化即在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量已经成为全球汽车发展的主旋律。因此，近些年来塑料零部件在汽车零部件中所占比例不断扩大，其中内饰件均已采用大量塑料制件。目前，类似钢琴黑的高亮黑外观效果的制件越来越受到消费者的认可，用其制备的内饰件为整车的氛围增添了一份梦幻奢华，同时凸显科技感。目前使用类似钢琴黑的高亮黑外观效果的内饰零件主要包括：开关面板、门上装饰板、仪表盘饰框等等。通常要想得到这类高亮黑的外观效果，主要可通过喷漆、模内转印或高亮黑材料注塑(高光模具)实现。相比喷涂和模内转印工艺，直接高亮黑材料注塑工艺具有更加环保、方便、低成本等优点。因此这类高亮黑材料近来备受各大主机厂的青睐。

高亮黑效果的实现需要满足一个条件是光线在基材内部的散射现象越少越好。而透明材料光线散射现象很少，为此，透明基材是高亮黑效果获得的优选材料，如单一无定型的PMMA，PC，SAN，PS等透明材料。如果是两相以上的塑料合金，则需要满足两相实现分子级的相容，从而获得一个折射率均一的基体；或者是使分散相的尺寸小于可见光波长的一半，实现光的衍射，从而获得透明基体。PMMA/ASA合金就是通过该方式实现高亮黑的。然而，上述高亮黑材料在实际应用过程中，相比喷涂材料，在外观效果、耐化学性等方面存在不足。

尼龙作为通用工程塑料中产量最大的品种，其具有机械性能高、耐油、耐疲劳等特点。目前高亮黑尼龙材料大部分采用特殊的透明尼龙为基材获得，如进口的EvonikTROGAMID系列，EMS Grilamid系列，Arkema Rilsan系列，国内的山东长裕、广垠等。如专利CN109825077A中公开了一种耐热免喷涂高光尼龙材料及其制备方法，此发明选用半芳香族尼龙为主要原料，通过添加聚已内酰胺或聚己二酸己二胺、实心玻璃微珠等方法获得的免喷涂材料具有耐化学、抗冲击性能。但是由于添加玻璃微珠含量大，易导致材料高亮黑外观效果不佳。而作为车辆内饰零件，材料的耐溶剂性能也是至关重要的，要求材料具备抵抗溶剂引起的溶胀、溶解、龟裂或形变的能力。为此，开发一种良外观、耐溶剂的高亮黑尼龙材料具有重要意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种高亮黑尼龙材料及其制备方法和应用。本发明提供的高亮黑尼龙材料具有良好的外观以及耐溶剂性能，实现了高亮黑尼龙材料在同时应用于汽车内外饰时所必须兼具的良外观及耐溶剂的性能需求。

具体通过以下技术方案实现：

一种高亮黑尼龙材料，按重量份计，包括以下组分：

其中，所述功能成核剂为聚酰胺-胺树状大分子接枝羧基化的碳纳米管，所述尼龙树脂的结构重复单元为-[-NH-(CH₂)a-NH-CO-(CH₂)b-CO-]-，其中a≥6，b≥8。

进一步地，所述功能成核剂由聚酰胺-胺树状大分子与羧基化的碳纳米管进行接枝反应得到，其中，所述聚酰胺-胺树状大分子的末端基团为NH₂，所述聚酰胺-胺树状大分子在羧基化的碳纳米管的接枝率6％-15％，优选8％-12％。