[发明专利]一种陶瓷纳米注塑聚酰胺及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷纳米注塑聚酰胺及其制备方法，涉及复合激光成型材料技术领域，本发明包括以下重量百分比的各组分：聚酰胺PA XY/XZ；含马来酸酐增韧剂2％‑10％；玻纤10％‑50％；抗氧剂0.05％‑0.5％；脱模剂0.1％‑2.0％；所述聚酰胺PA XY/XZ，由下述组分聚合而成：X为含有8到14个碳原子的不含侧链的脂肪族二胺；Y为含有4到10个碳原子的不含侧链的脂肪族二羧酸，且X中碳原子总数比Y中碳原子总数至少多2；Z为芳族二羧酸或/和脂肪环状二羧酸。本发明提供的聚酰胺复合材料，无需加入超低分子量聚酰胺，陶瓷纳米注塑中依然具有良好的陶瓷结合力，结合力达到30MPa以上，具有可使用性，且其力学性能得到了大大提升，兼顾了塑胶的陶瓷纳米注塑结合力与力学性能。

技术领域

本发明涉及复合激光成型材料技术领域，具体涉及一种陶瓷纳米注塑聚酰胺及其制备方法。

背景技术

5G通讯对手机材质的要求越来越高，金属材质会屏蔽信号，已经不适合用于手机后盖，只用于金属中框；塑料材质质感不够，满足不了消费者对手机体验度及趋向于高端的需求；而目前最常用的玻璃后盖，容易破碎。陶瓷材质硬度高，耐磨损、高档感能很好解决了以上的这些问题，成为手机后盖的更好的选择。纳米注塑成型(NMT)技术是不使用介质，通过注塑实现异形材质的有效粘接的工艺。以手机为代表的移动通讯器材的框体是一个有高度薄壁化要求的应用领域。采用NMT技术，可实现不在陶瓷壳体上打孔，只是通过陶瓷嵌件成型就能在陶瓷背盖壳体上形成复杂的树脂凸台，提高薄壁框体的设计自由度。NMT技术作为陶瓷/塑胶一体化技术，实现陶瓷和塑胶的无缝连接，不但能够兼顾陶瓷外观质感，也可以简化产品机构件设计，让产品设计自由度更高。用于手机后盖的陶瓷成分以氧化锆为主，难以像金属一样通过T处理就可以实现尺寸较小大小较为规则的蜂窝状纳米孔。目前通过化学方法腐蚀陶瓷表面，然而纳米孔洞形状不规则和大小不一致性对于注塑溶体进孔的难度加大，使得塑胶与陶瓷的纳米粘接不理想，而陶瓷化学表面处理后絮状结构的孔洞，也难以保证树脂能否完全充满陶瓷表面的孔洞，陶瓷与塑胶结合的气密性更是难以满足手机更高要求的防水等级的使用要求。

为了接解决塑胶与陶瓷的纳米粘接不理想的问题，可以分别从陶瓷与塑胶进行改进。从塑料层面进行改进，如公开号为CN111117232A的专利申请则提供一种用于陶瓷纳米注塑的聚酰胺树脂组合物，采用低分子量聚酰胺作为原料，与结晶型半芳香族聚酰胺、抗氧剂、脱模剂、增韧剂以及玻纤混合制备的聚酰胺复合材料，在纳米注塑工艺下，与陶瓷具有很强的结合力，并且气密性很高，能够提高纳米注塑工艺制造的陶瓷塑胶整件的气密性，满足手机，智能手表等移动通信电子产品防水等级要求越来越高的要求。虽然该技术通过使用超低分子量聚酰胺提高了聚酰胺的陶瓷纳米注塑结合力，然而超低分子量聚酰胺的加入会严重降低材料的力学性能，同时，该专利中使用的PA6T/66平衡吸水率较高，也就意味着其尺寸稳定性较差，在一些较为复杂的结构设计中，仍然难以满足需求。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种陶瓷纳米注塑聚酰胺及其制备方法，以进一步解决现有塑胶的陶瓷纳米注塑结合力与力学性能难以兼顾的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种陶瓷纳米注塑聚酰胺，包括以下重量百分比的各组分：

所述聚酰胺PA XY/XZ，由下述组分聚合而成：

X为含有8到14个碳原子的不含侧链的脂肪族二胺；

Y为含有4到10个碳原子的不含侧链的脂肪族二羧酸，且X中碳原子总数比Y中碳原子总数至少多2；

Z为芳族二羧酸或/和脂肪环状二羧酸。

进一步地，还包括占总物料0.2～0.6％质量百分比的二乙基次膦酸铝和亚磷酸铝混合物，所述二乙基次膦酸铝和亚磷酸铝的质量比为4∶1。