CN105038206A - 一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：尼龙66？40-50份，尼龙6？10-20份，玻璃纤维2-8份，空心玻璃微珠0.5-2份，竹粉5-10份，多晶莫来石晶须2-5份，聚乳酸3-10份，POE8-12份，马来酸二丁酯1-4份，聚丙烯10-15份，引发剂0.1-0.5份，抗氧剂0.5-1.5份，其他助剂1-2份。本发明还公开了该增韧增强尼龙66汽车专用复合材料的制备方法。本发明提供的汽车专用尼龙复合材料，具有超强的抗冲击性，韧性大，耐热、耐磨、耐腐蚀性能优异，尺寸稳定，隔音性能好，广泛应用于汽车各零部件。

Description

一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，具体的涉及一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。
背景技术：
尼龙66的疲劳强度和刚性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，但吸湿性大，尺寸稳定性不够。通常应用于中等载荷，使用温度<100-120℃，无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动零件。
随着汽车行业的迅速发展，高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强尼龙将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。中国目前80％的尼龙66还是用于生产轮胎帘子布，未来尼龙66在汽车上的应用提升空间巨大。
发明内容：
本发明的目的是提供一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其具有超强的抗冲击性，韧性大，耐热、耐磨、耐腐蚀性能优异，尺寸稳定，隔音性能好，广泛应用于汽车各零部件。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6640-50份，尼龙610-20份，
玻璃纤维2-8份，空心玻璃微珠0.5-2份，
竹粉5-10份，多晶莫来石晶须2-5份，
聚乳酸3-10份，POE8-12份，
马来酸二丁酯1-4份，聚丙烯10-15份，
引发剂0.1-0.5份，抗氧剂0.5-1.5份，其他助剂1-2份。
作为上述技术方案的优选，一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6650份，尼龙610份，
玻璃纤维6份，空心玻璃微珠1.2份，
竹粉8份，多晶莫来石晶须3份，
聚乳酸7份，POE11份，
马来酸二丁酯4份，聚丙烯12份，
引发剂0.1，抗氧剂1份，其他助剂2份。
作为上述技术方案的优选，所述尼龙66的分子量为18000-22000。
作为上述技术方案的优选，所述玻璃纤维的直径为30-50nm，长度为1-2μm。
作为上述技术方案的优选，所述空心玻璃微珠的粒径大小为1-2μm，密度为0.2-0.5g/ml。
作为上述技术方案的优选，所述多晶莫来石晶须的直径为1-2μm，长度为10-20μm。
作为上述技术方案的优选，所述抗氧剂为三(1,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述其他助剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、环氧大豆油、聚乙烯蜡中的一种或多种混合。
一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将马来酸丁二酯、POE、聚丙烯、引发剂在高压釜中混合均匀，100-200℃下反应2-6h，冷却至室温得到接枝POE和接枝聚丙烯的混合物；
(2)将尼龙66、尼龙6、玻璃纤维、空心玻璃微珠、竹粉、多晶莫来石晶须加入高速混合机中，在150℃下，捏合5-10min，继续加入聚乳酸、抗氧剂、其他助剂和步骤(1)得到的混合物，捏合20-30min，得到混合物料；
(3)将步骤(3)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后，再由注塑机注塑打样，得到增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，挤出造粒时的挤出温度为240±5℃，螺杆转速为200-300r/min，注塑时的温度为250±5℃。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用玻璃纤维对尼龙进行改性，大大提高了尼龙的强度和韧性；同时利用马来酸二丁酯对聚丙烯、POE进行接枝改性，使其与尼龙的相容性大大提高，得到的尼龙复合材料抗冲击性得到改善；
添加竹粉、莫来石晶须、空心玻璃微珠不仅改善了复合材料的强度、耐磨、耐高温性能，还有效改善了复合材料的耐老化性能，且该复合材料用于制造汽车材料时，具有质量轻、强度大的优点，且具有优异的隔音隔温性能；此外，该复合材料采用的原料价格低廉，制备简单，对设备要求不高，成本低。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例来说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6640份，尼龙610份，
玻璃纤维2份，空心玻璃微珠0.5份，
竹粉5份，多晶莫来石晶须2份，
聚乳酸3份，POE8份，
马来酸二丁酯1份，聚丙烯10份，
引发剂0.1份，抗氧剂0.5份，其他助剂1份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将马来酸丁二酯、POE、聚丙烯、引发剂在高压釜中混合均匀，100℃下反应2h，冷却至室温得到接枝POE和接枝聚丙烯的混合物；
(2)将尼龙66、尼龙6、玻璃纤维、空心玻璃微珠、竹粉、多晶莫来石晶须加入高速混合机中，在150℃下，捏合5min，继续加入聚乳酸、抗氧剂、其他助剂和步骤(1)得到的混合物，捏合20-30min，得到混合物料；
(3)将步骤(3)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后，再由注塑机注塑打样，得到增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。
实施例2
一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6650份，尼龙620份，
玻璃纤维8份，空心玻璃微珠2份，
竹粉10份，多晶莫来石晶须5份，
聚乳酸10份，POE12份，
马来酸二丁酯4份，聚丙烯15份，
引发剂0.5份，抗氧剂1.5份，其他助剂2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将马来酸丁二酯、POE、聚丙烯、引发剂在高压釜中混合均匀，200℃下反应6h，冷却至室温得到接枝POE和接枝聚丙烯的混合物；
(2)将尼龙66、尼龙6、玻璃纤维、空心玻璃微珠、竹粉、多晶莫来石晶须加入高速混合机中，在150℃下，捏合10min，继续加入聚乳酸、抗氧剂、其他助剂和步骤(1)得到的混合物，捏合30min，得到混合物料；
(3)将步骤(3)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后，再由注塑机注塑打样，得到增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。
实施例3
一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6642份，尼龙612份，
玻璃纤维4份，空心玻璃微珠1份，
竹粉6份，多晶莫来石晶须3份，
聚乳酸5份，POE9份，
马来酸二丁酯2份，聚丙烯11份，
引发剂0.2份，抗氧剂0.7份，其他助剂1.2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将马来酸丁二酯、POE、聚丙烯、引发剂在高压釜中混合均匀，120℃下反应3h，冷却至室温得到接枝POE和接枝聚丙烯的混合物；
(2)将尼龙66、尼龙6、玻璃纤维、空心玻璃微珠、竹粉、多晶莫来石晶须加入高速混合机中，在150℃下，捏合6min，继续加入聚乳酸、抗氧剂、其他助剂和步骤(1)得到的混合物，捏合22min，得到混合物料；
(3)将步骤(3)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后，再由注塑机注塑打样，得到增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。
实施例4
一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6644份，尼龙614份，
玻璃纤维5份，空心玻璃微珠1.2份，
竹粉7份，多晶莫来石晶须4份，
聚乳酸7份，POE10份，
马来酸二丁酯2.5份，聚丙烯12份，
引发剂0.3份，抗氧剂0.9份，其他助剂1.4份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将马来酸丁二酯、POE、聚丙烯、引发剂在高压釜中混合均匀，140℃下反应4h，冷却至室温得到接枝POE和接枝聚丙烯的混合物；
(2)将尼龙66、尼龙6、玻璃纤维、空心玻璃微珠、竹粉、多晶莫来石晶须加入高速混合机中，在150℃下，捏合7min，继续加入聚乳酸、抗氧剂、其他助剂和步骤(1)得到的混合物，捏合24min，得到混合物料；
(3)将步骤(3)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后，再由注塑机注塑打样，得到增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。
实施例5
一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6646份，尼龙616份，
玻璃纤维6份，空心玻璃微珠1.4份，
竹粉8份，多晶莫来石晶须4.5份，
聚乳酸8份，POE11份，
马来酸二丁酯3份，聚丙烯13份，
引发剂0.4份，抗氧剂1.1份，其他助剂1.6份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将马来酸丁二酯、POE、聚丙烯、引发剂在高压釜中混合均匀，160℃下反应5h，冷却至室温得到接枝POE和接枝聚丙烯的混合物；
(2)将尼龙66、尼龙6、玻璃纤维、空心玻璃微珠、竹粉、多晶莫来石晶须加入高速混合机中，在150℃下，捏合8min，继续加入聚乳酸、抗氧剂、其他助剂和步骤(1)得到的混合物，捏合26min，得到混合物料；
(3)将步骤(3)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后，再由注塑机注塑打样，得到增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。
实施例6
一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6648份，尼龙618份，
玻璃纤维7份，空心玻璃微珠1.8份，
竹粉9份，多晶莫来石晶须5份，
聚乳酸9份，POE12份，
马来酸二丁酯4份，聚丙烯14份，
引发剂0.4份，抗氧剂1.3份，其他助剂1.8份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将马来酸丁二酯、POE、聚丙烯、引发剂在高压釜中混合均匀，180℃下反应5.5h，冷却至室温得到接枝POE和接枝聚丙烯的混合物；
(2)将尼龙66、尼龙6、玻璃纤维、空心玻璃微珠、竹粉、多晶莫来石晶须加入高速混合机中，在150℃下，捏合9min，继续加入聚乳酸、抗氧剂、其他助剂和步骤(1)得到的混合物，捏合28min，得到混合物料；
(3)将步骤(3)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后，再由注塑机注塑打样，得到增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。

Claims (10)

1.一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6640-50份，尼龙610-20份，
玻璃纤维2-8份，空心玻璃微珠0.5-2份，
竹粉5-10份，多晶莫来石晶须2-5份，
聚乳酸3-10份，POE8-12份，
马来酸二丁酯1-4份，聚丙烯10-15份，
引发剂0.1-0.5份，抗氧剂0.5-1.5份，其他助剂1-2份。
2.如权利要求1所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
尼龙6650份，尼龙610份，
玻璃纤维6份，空心玻璃微珠1.2份，
竹粉8份，多晶莫来石晶须3份，
聚乳酸7份，POE11份，
马来酸二丁酯4份，聚丙烯12份，
引发剂0.1，抗氧剂1份，其他助剂2份。
3.如权利要求1所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其特征在于，所述尼龙66的分子量为18000-22000。
4.如权利要求1所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的直径为30-50nm，长度为1-2μm。
5.如权利要求1所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒径大小为1-2μm，密度为0.2-0.5g/ml。
6.如权利要求1所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其特征在于，所述多晶莫来石晶须的直径为1-2μm，长度为10-20μm。
7.如权利要求1所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(1,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种混合。
8.如权利要求1所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料，其特征在于，所述其他助剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、环氧大豆油、聚乙烯蜡中的一种或多种混合。
9.如权利要求1至8任一所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将马来酸丁二酯、POE、聚丙烯、引发剂在高压釜中混合均匀，100-200℃下反应2-6h，冷却至室温得到接枝POE和接枝聚丙烯的混合物；
(2)将尼龙66、尼龙6、玻璃纤维、空心玻璃微珠、竹粉、多晶莫来石晶须加入高速混合机中，在150℃下，捏合5-10min，继续加入聚乳酸、抗氧剂、其他助剂和步骤(1)得到的混合物，捏合20-30min，得到混合物料；
(3)将步骤(3)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后，再由注塑机注塑打样，得到增韧增强尼龙66汽车专用复合材料。
10.如权利要求9所述的一种增韧增强尼龙66汽车专用复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，挤出造粒时的挤出温度为240±5℃，螺杆转速为200-300r/min，注塑时的温度为250±5℃。
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