一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料及其制備方法，屬于尼龍生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)蓋(又稱發(fā)動機(jī)罩)是最醒目的車身構(gòu)件，是買車者經(jīng)常要察看的部件之一。對發(fā)動機(jī)蓋的主要要求是隔熱隔音、自身質(zhì)量輕、剛性強(qiáng)。由于汽車向小型化、輕量化發(fā)展，發(fā)動機(jī)室體積縮小，溫度升高，要求機(jī)罩下的部件更耐高溫，韌性和硬度高度結(jié)合，熱變形率低，還具有優(yōu)良的表面光潔度和快速簡單的加工特性，一般的工程塑料難以達(dá)到這些要求。
[0003]尼龍6是一種應(yīng)用廣泛的工程塑料，具有優(yōu)良的綜合性能，但存在著耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿性差、干態(tài)和低溫沖擊強(qiáng)度低、吸水率大等缺點(diǎn)，并且尼龍6的加工溫度較高，提高了生產(chǎn)成本，對生產(chǎn)設(shè)備的要求高，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。目前市場上出售的低熔點(diǎn)尼龍6主要是由國外的公司通過合成的方法制備的，該方法存在加工工藝復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)，而國內(nèi)對低熔點(diǎn)的研宄還處在實(shí)驗(yàn)室階段，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，因此通過改性得到低熔點(diǎn)的尼龍6是當(dāng)今研宄的重點(diǎn)，它具有許多優(yōu)良性能，但是也存在沖擊強(qiáng)度差、耐熱性能差等缺點(diǎn)，因此在低熔點(diǎn)尼龍6基體的基礎(chǔ)上還需要通過填充、增強(qiáng)、共聚、共混等方法改性低熔點(diǎn)尼龍6，增加應(yīng)用的廣泛性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料及其制備方法，采用氯化鋰和尼龍6絡(luò)合反應(yīng)得到低熔點(diǎn)尼龍6，添加的環(huán)氧樹脂解決了低熔點(diǎn)尼龍6內(nèi)部缺陷、力學(xué)性能低和維卡軟化溫度降低的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料，由下列重量份的原料制成:納米碳化硅7-9、抗氧劑CA0.2-0.3、月桂酸鋇皂0.5-1、鈣鋅穩(wěn)定劑1-2、鈦白粉5_7、羧甲基纖維素鈉1_2、尼龍690-100、氯化鋰2.5-3.2、環(huán)氧樹脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸餾水15-30 ;
本發(fā)明所述一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料，由以下具體步驟制成:
(1)將乙酸乙酯、蒸餾水和EVA乳液混合加到超聲波中，超聲分散均勻，再加入納米碳化硅和鈦白粉于80-90W超聲分散10-15分鐘，結(jié)束后將混合物加熱至70-90° C保持2_3小時，在此過程中攪拌回流，然后停止加熱將產(chǎn)物過濾、洗滌、烘干備用；
(2)將蓖麻油加熱脫水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在180-200°C下對步驟Cl)的產(chǎn)物進(jìn)行活化處理10-15分鐘，結(jié)束后冷卻至室溫備用；
(3)將無水氯化鋰和尼龍6分別在120°C和80° C下干燥7-8小時，將干燥后的無水氯化鋰、尼龍6和環(huán)氧樹脂E51混合均勻，再加到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，加熱溫度控制在180-240° C，得改性尼龍6顆粒； (4)將步驟(3)的顆粒、抗氧劑CA和月桂酸鋇皂加到高速混合機(jī)中熱混3-10分鐘，加熱溫度控制在70-80° C，得熱混料；
(5)將步驟(4)的顆粒加到冷混機(jī)中，當(dāng)溫度降低至室溫時加入步驟(I)得到的物料和其余剩余物質(zhì)，攪拌混合5-10分鐘后轉(zhuǎn)移到加熱溫度為220-250° C、螺桿轉(zhuǎn)速為180-300轉(zhuǎn)/分的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融混合造粒即可。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用乙烯/乙烯醇共聚物活化包覆在增強(qiáng)體表面，增加了增強(qiáng)體與尼龍6之間的相容性，避免了尼龍6本身機(jī)械性能的降低，添加的鈦白粉能夠增強(qiáng)尼龍材料的白度、耐酸性和促進(jìn)納米碳化硅增強(qiáng)尼龍強(qiáng)度等方面的性能，且操作工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007]具體實(shí)施方案
下面通過具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0008]一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:納米碳化硅9、抗氧劑CA0.3、月桂酸鋇皂0.7、鈣鋅穩(wěn)定劑2、鈦白粉7、羧甲基纖維素鈉1、尼龍697、氯化鋰3、環(huán)氧樹脂E516、EVA乳液15、乙酸乙酯80、蓖麻油2、乙烯/乙烯醇共聚物粉末6、蒸餾水30 ；
本發(fā)明所述一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料，由以下具體步驟制成:
(1)將乙酸乙酯、蒸餾水和EVA乳液混合加到超聲波中，超聲分散均勻，再加入納米碳化硅和鈦白粉于90W超聲分散15分鐘，結(jié)束后將混合物加熱至90° C保持3小時，在此過程中攪拌回流，然后停止加熱將產(chǎn)物過濾、洗滌、烘干備用；
(2)將蓖麻油加熱脫水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在190°C下對步驟(I)的產(chǎn)物進(jìn)行活化處理10分鐘，結(jié)束后冷卻至室溫備用；
(3)將無水氯化鋰和尼龍6分別在120°C和80° C下干燥8小時，將干燥后的無水氯化鋰、尼龍6和環(huán)氧樹脂E51混合均勻，再加到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，加熱溫度控制在220° C，得改性尼龍6顆粒；
(4)將步驟(3)的顆粒、抗氧劑CA和月桂酸鋇皂加到高速混合機(jī)中熱混10分鐘，加熱溫度控制在80° C，得熱混料；
(5)將步驟(4)的顆粒加到冷混機(jī)中，當(dāng)溫度降低至室溫時加入步驟(I)得到的物料和其余剩余物質(zhì)，攪拌混合10分鐘后轉(zhuǎn)移到加熱溫度為240° C、螺桿轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融混合造粒即可。
[0009]本實(shí)施例中尼龍復(fù)合材料的性能參數(shù)如下:
拉伸強(qiáng)度(MPa):92.3 ；
彎曲強(qiáng)度(MPa):134.3 ；
彎曲模量(GPa):14.5 ；
缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2):87.1 ；
維卡軟化溫度(° 0:75。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:納米碳化硅7-9、抗氧劑CA0.2-0.3、月桂酸鋇皂0.5_1、鈣鋅穩(wěn)定劑1_2、鈦白粉5_7、羧甲基纖維素鈉1-2、尼龍690-100、氯化鋰2.5-3.2、環(huán)氧樹脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸餾水15-30。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將乙酸乙酯、蒸餾水和EVA乳液混合加到超聲波中，超聲分散均勻，再加入納米碳化硅和鈦白粉于80-90W超聲分散10-15分鐘，結(jié)束后將混合物加熱至70-90° C保持2_3小時，在此過程中攪拌回流，然后停止加熱將產(chǎn)物過濾、洗滌、烘干備用； (2)將蓖麻油加熱脫水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在180-200°C下對步驟Cl)的產(chǎn)物進(jìn)行活化處理10-15分鐘，結(jié)束后冷卻至室溫備用； (3)將無水氯化鋰和尼龍6分別在120°C和80° C下干燥7-8小時，將干燥后的無水氯化鋰、尼龍6和環(huán)氧樹脂E51混合均勻，再加到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，加熱溫度控制在180-240° C，得改性尼龍6顆粒； (4)將步驟(3)的顆粒、抗氧劑CA和月桂酸鋇皂加到高速混合機(jī)中熱混3-10分鐘，加熱溫度控制在70-80° C，得熱混料； (5)將步驟(4)的顆粒加到冷混機(jī)中，當(dāng)溫度降低至室溫時加入步驟(I)得到的物料和其余剩余物質(zhì)，攪拌混合5-10分鐘后轉(zhuǎn)移到加熱溫度為220-250° C、螺桿轉(zhuǎn)速為180-300轉(zhuǎn)/分的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融混合造粒即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)型尼龍復(fù)合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：納米碳化硅7-9、抗氧劑CA0.2-0.3、月桂酸鋇皂0.5-1、鈣鋅穩(wěn)定劑1-2、鈦白粉5-7、羧甲基纖維素鈉1-2、尼龍690-100、氯化鋰2.5-3.2、環(huán)氧樹脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸餾水15-30；本發(fā)明采用乙烯/乙烯醇共聚物活化包覆在增強(qiáng)體表面，增加了增強(qiáng)體與尼龍6之間的相容性，避免了尼龍6本身機(jī)械性能的降低，添加的鈦白粉能夠增強(qiáng)尼龍材料的白度、耐酸性和促進(jìn)納米碳化硅增強(qiáng)尼龍強(qiáng)度等方面的性能，且操作工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C08K13-02, C08K5-098, C08L77-02, C08K3-22, C08L63-00, C08K3-34, C08L23-08, C08K3-16
【公開號】CN104774453
【申請?zhí)枴緾N201510191502
【發(fā)明人】朱正娟
【申請人】合肥康齡養(yǎng)生科技有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月22日