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一種用于汽車發(fā)動機罩蓋的尼龍66復合材料及制備方法與流程

文檔序號:11101065閱讀:748來源:國知局
本發(fā)明涉及一種尼龍66復合材料,具體涉及一種用于汽車發(fā)動機罩蓋的尼龍66復合材料。
背景技術(shù)
:空氣污染和能源短缺是汽車產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中面臨的兩大問題。為了能夠有效應對,各大汽車廠商將汽車零部件的輕量化作為今后發(fā)展的主要方向。塑料及其復合材料具有重量輕、性能優(yōu)異、制造成本低等特點,而且能夠成型出鋼材不易加工的復雜結(jié)構(gòu)制件,使得車用材料在降低重量、環(huán)保、安全性好及制造成本等方面有了更多的發(fā)揮空間,所近些年來塑料在汽車上的用量呈迅速上升的趨勢,應用也在從內(nèi)部裝飾件向外裝件及結(jié)構(gòu)部件擴展且日益深化。汽車發(fā)動機周邊工作環(huán)境溫度高,且易接觸冷卻液、燃油等化學物質(zhì),早期發(fā)動機周邊零部件大部分采用金屬加工。為了通過汽車輕量化達到節(jié)能、環(huán)保的目標,不僅是內(nèi)、外裝飾件,而且發(fā)動機周邊的關(guān)鍵零部件(如:進氣歧管、氣缸罩蓋、發(fā)動機罩蓋等)也逐漸被高性能尼龍材料所取代。尼龍具有很高的機械強度,軟化點高,耐熱,摩擦系數(shù)低,耐磨損,具有自潤滑性、吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐堿和一般溶劑;電絕緣性好,有自熄性,無毒,無臭,耐候性好等特點。尼龍中PA66的硬度、剛性最高,但韌性在尼龍系列產(chǎn)品中最差。各種尼龍按韌性大小排序為:PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好,因而容易增強,使用玻璃纖維可以改善材料力學性能。尼龍66的燃燒性為UL94V-2級,氧指數(shù)為24左右。目前,更為環(huán)保的清潔能源汽車受到廣泛關(guān)注,由于其不需要依靠燃燒汽油提供動力,因此汽車行駛時發(fā)動機或電機周邊的溫度會低于常規(guī)汽車,這也給塑料的應用帶來了更多的機會,所以,一種適用于汽車零部件的尼龍66復合材料將成為未來研發(fā)的熱點。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的尼龍66復合材料水平燃燒速度小于GB8410-2006(汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性)規(guī)定的限度。產(chǎn)品同時具有優(yōu)異的機械強度和耐熱性能,并且只需要添加很低量的阻燃劑就可以達到要求,特別適合汽車發(fā)動機用的罩蓋。一種尼龍66復合材料,其特征在于,該材料各組分按重量份計算,包括:尼龍66:70份,玻璃纖維:0-40份,滑石粉:0-40份,硼酸鋅:5-10份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙酰基)己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。為了更適于工業(yè)化生產(chǎn),本材料的組成進一步調(diào)整如下:其成分按重量份計算尼龍66:70份,玻璃纖維:15-30份,滑石粉:10-25份,硼酸鋅:5-10份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙酰基)己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。其組成進一步優(yōu)選為:尼龍66:70份,玻璃纖維:30份,滑石粉:10份,硼酸鋅:5-10份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。組成最優(yōu)選為:尼龍66:70份,玻璃纖維:30份,滑石粉:10份,硼酸鋅:8份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。一種適于上述復合材料的制備方法,步驟包括:1)稱料:按照組成準確稱取各種物料備用;2)用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行預處理;3)將玻璃纖維、尼龍66、滑石粉、硼酸鋅、N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)混合均勻后,放進雙螺桿擠出機中,雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度控制在220℃~260℃,主機的轉(zhuǎn)速為400~600RPM,喂料速率為30RPM;經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混,制得復合阻燃玻纖增強尼龍粒料。一種使用上述復合材料制備汽車發(fā)動機用罩蓋的方法,步驟包括:1)稱料:按照組成準確稱取各種物料備用;2)用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行預處理;3)將玻璃纖維、尼龍66、滑石粉、硼酸鋅、N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙酰基)己二胺、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)混合均勻后,放進雙螺桿擠出機中,雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度控制在220℃~260℃,主機的轉(zhuǎn)速為400~600RPM,喂料速率為30RPM;經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混,制得復合阻燃玻纖增強尼龍粒料。4)把制得的粒料放在烘箱里于110℃下烘5小時;5)把烘好的粒料放進單螺桿擠出機中,在螺桿轉(zhuǎn)速為50RPM、各區(qū)溫度為250℃的條件下熔融擠出;并通過模具定型,牽引速度為50cm/min,從而得到發(fā)動機罩蓋。測試項目及標準拉伸強度依據(jù)國標進行檢測(GB/T1040-2006)彎曲強度依據(jù)國標進行檢測(GB/T9341-2008)缺口沖擊強度(懸臂梁)依據(jù)國標進行檢測(GB/T1843-2008)熱變形溫度依據(jù)國標進行檢測(GB/T1634-2004)阻燃性能依據(jù)國標進行檢測(GB/T8410-2006)具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明,本發(fā)明的方式包括但不僅限于以下實施例。實施例1,本實施例的阻燃玻璃纖維增強尼龍組分及重量份配比如下:尼龍66:70份,玻璃纖維:30份,滑石粉:10份,硼酸鋅:8份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙酰基)己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。1)稱料:按照上述組成準確稱取各種物料備用;2)用偶聯(lián)劑γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷對玻璃纖維進行預處理,將尼龍66在烘箱中以110℃烘干12小時;3)將玻璃纖維、尼龍66、滑石粉、硼酸鋅、N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)混合均勻后,放進雙螺桿擠出機中,雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度如下:一區(qū)(加料)225℃,二至四區(qū)260℃。五區(qū)255℃。主機的轉(zhuǎn)速為500RPM,喂料速率為30RPM;經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混,制得復合阻燃玻纖增強尼龍粒料。實施例2,本實施例的阻燃玻璃纖維增強尼龍的制備方法如實施例1,所不同的是組分及重量份配比如下:尼龍66:70份,玻璃纖維:25份,滑石粉:15份,硼酸鋅:8份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。實施例3,本實施例的阻燃玻璃纖維增強尼龍的制備方法如實施例1,所不同的是組分及重量份配比如下:尼龍66:70份,玻璃纖維:15份,滑石粉:25份,硼酸鋅:8份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。實施例4,本實施例的阻燃玻璃纖維增強尼龍的制備方法如實施例1,所不同的是組分及重量份配比如下:尼龍66:70份,玻璃纖維:30份,滑石粉:10份,硼酸鋅:5份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。實施例5、一種使用復合材料制備汽車發(fā)動機用罩蓋的方法,步驟包括:組分及重量份數(shù)如下:尼龍66:70份,玻璃纖維:30份,滑石粉:10份,硼酸鋅:8份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。1)稱料:按照組成準確稱取各種物料備用;2)用偶聯(lián)劑γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷對玻璃纖維進行預處理,將尼龍66在烘箱中以110℃烘干12小時;3)將玻璃纖維、尼龍66、滑石粉、硼酸鋅、N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)混合均勻后,放進雙螺桿擠出機中,雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度如下:一區(qū)(加料)225℃,二至四區(qū)260℃。五區(qū)255℃。主機的轉(zhuǎn)速為500RPM,喂料速率為30RPM;經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混,制得復合阻燃玻纖增強尼龍粒料。4)把制得的粒料放在烘箱里于110℃下烘5小時;5)把烘好的粒料放進單螺桿擠出機中,在螺桿轉(zhuǎn)速為50RPM、各區(qū)溫度為250℃的條件下熔融擠出;并通過模具定型,牽引速度為50cm/min,從而得到發(fā)動機罩蓋。對比例1、本實施例的阻燃玻璃纖維增強尼龍的制備方法如實施例1,所不同的是組分及重量份配比如下:尼龍66:70份,滑石粉:40份,硼酸鋅:8份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。對比例2、本實施例的阻燃玻璃纖維增強尼龍的制備方法如實施例1,所不同的是組分及重量份配比如下:尼龍66:70份,玻璃纖維:40份,硼酸鋅:8份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。對比例3、本實施例的阻燃玻璃纖維增強尼龍的制備方法如實施例1,所不同的是組分及重量份配比如下:尼龍66:70份,玻璃纖維:30份,滑石粉:10份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙?;?己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。對比例4、本實施例的阻燃玻璃纖維增強尼龍的制備方法如實施例1,所不同的是組分及重量份配比如下:尼龍66:70份,玻璃纖維:30份,滑石粉:10份,硼酸鋅:10份,N,N′雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基)丙酰基)己二胺:0.5份,γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷:0.5份,TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸):2份。表1、實施例1-3及對比例1-3的各項指標對比表2、實施例1、4及對比例4的各項指標對比序號實施例4實施例1對比例4拉伸強度(mpa)158157149彎曲強度(mpa)169163140耐沖擊強度(mpa)172164123熱變性溫度,℃210207203阻燃性(mm/min)49.045.445.1當前第1頁1 2 3 
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