高刚高光PA复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高刚高光PA复合材料及其制备方法，属于高分子材料制备技术领域。所述的高刚高光PA复合材料，包括如下原料：PA、PA66、LLDPE、相容剂、硅酸盐晶须、云母粉、沉淀硫酸钡、纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉、抗氧剂、抗水解剂，所述材料是经过混合、挤出、水冷拉条切粒等步骤制成的，采用本发明专利技术的工艺，可显著提高材料的抗拉强度、断裂伸长率；本发明专利技术的材料可用于小于0.2MPA的压力容器中，如汽车油箱碳管、耐温水箱等。

【技术实现步骤摘要】
高刚高光PA复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料制备
，具体涉及一种高刚高光PA复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺(PA)俗称尼龙，其酰胺基团有极性，能形成氢键，所以机械性能优秀，具有抗冲击性，是相对坚韧的工程塑料。这种材料的特点是：1、结晶度高，熔点明显，表面硬度大，耐磨损，摩擦系数小，有自润滑性和消音性。2、低温性能好，有一定耐热性。3、无毒、无臭、无霉烂，有自熄性，耐候性好，但染色性差。4、化学稳定性好，耐海水、耐溶剂、耐油，但不耐酸。5、电绝缘性好，但易受温度影响。6、它吸水性大，水份影响尺寸稳定性和电性能。由于其优异的性能，所以尼龙在工业制造中应用很广泛，如在汽车、仪器仪表、机械、纺织等领域中，大多采用这种材料作为零部件和结构件。由于PA树脂的杰出的物理、热和电性能，尤其是适中的成本，使它有广阔的应用范围。这些性能和优良的耐化学性一起，使PA成为汽车工业许多用途的候选者。趋向更好的空气动力学车身设计连同更高性能的马达，将提高发动机箱的温度，使传统的热塑塑料显得不尽适用。中国专利文献“PA、PETG复合材料及其制备方法(授权公告号：CN102924916B)”公开了一种PA、PETG复合材料，其各种原料的重量百分数为：PA66：9-44.6；PETG：10-20；MC尼龙：10-20；增韧剂：5-15；无碱玻璃纤维：30-35；抗氧剂：0.2-0.5；加工助剂：0.2-0.5。其制备方法为：各组分在混料机中混合2min后放入双螺杆挤出机中挤出造粒即得。该专利技术材料具有高冲击强度、耐热、高电性能、高模量、高刚性、高的表面光泽度的特点，在-20℃到260℃高低温范围内依然可以正常使用，但存在着抗拉强度、断裂伸长率较低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高刚高光PA复合材料及其制备方法，以解决在中国专利文献“PA、PETG复合材料及其制备方法(授权公告号：CN102924916B)”公开的材料配方基础上，如何优化组分、用量等，提高材料的抗拉强度、断裂伸长率。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高刚高光PA复合材料，包括以下原料：PA、PA66、LLDPE、相容剂、硅酸盐晶须、云母粉、沉淀硫酸钡、纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉、抗氧剂、抗水解剂；所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为(3-5):(2.2-4):(1-2):(1.6-2.5)。优选地，所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为4:3:1.5:2。优选地，所述的高刚高光PA复合材料，以重量份为单位，包括以下原料：PA95-110份、PA6616-25份、LLDPE4.2-6份、相容剂4-6份、硅酸盐晶须18-22份、云母粉2-6份、沉淀硫酸钡7-12份、纳米碳化钛3-5份、纳米碳化钨2.2-4份、硅化钨1-2份、钨粉1.6-2.5份、抗氧剂0.1-0.3份、抗水解剂0.06-0.15份。优选地，所述的高刚高光PA复合材料，以重量份为单位，包括以下原料：PA100份、PA6620份、LLDPE5份、相容剂5份、硅酸盐晶须20份、云母粉5份、沉淀硫酸钡10份、纳米碳化钛4份、纳米碳化钨3份、硅化钨1.5份、钨粉2份、抗氧剂0.2份、抗水解剂0.1份。优选地，所述相容剂为乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物。优选地，所述硅酸盐晶须为硅酸钙晶须。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010。优选地，所述抗水解剂为聚碳化二亚胺。本专利技术还提供一种高刚高光PA复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1：按照重量份称取各组分；S2：将各组分置于高速搅拌机中，搅拌混合均匀；S3：将步骤S2搅拌混合后的物料送入双阶双螺杆造粒机组，前段造粒机为无剪切双螺杆挤出机，后段造粒机为单螺杆挤出机，出料后水冷拉条切粒。优选地，步骤S2中搅拌混合均匀的条件为搅拌速度1000-2000r/min，搅拌温度65-68℃，搅拌时间0.3-0.4h。本专利技术具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，实施例1-3制得的材料的抗拉强度、断裂伸长率显著高于对比例6制得的材料的抗拉强度、断裂伸长率；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。(2)由实施例2和对比例1-5的数据可见，纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨和钨粉在制备材料中起到了协同作用，协同提高了材料的抗拉强度、断裂伸长率，这可能是：将材料进行纳米碳化和纳米碳化钨的变质处理，以纳米尺寸与高表面活性颗粒在材料中形成的纳米形核以及纳米碳化钛和纳米碳化钨颗粒弥散均匀分布在基体上，它具有高抗拉强度、断裂伸长率的特点，在制备材料过程中增加形核的核心数量，细化了晶粒，纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨和钨粉的高表面活性及细化晶粒过程中弥散硬化，有效的提高了材料的韧性，从而提高了材料的抗拉强度、断裂伸长率。(3)纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨和钨粉作为补强体系，通过控制纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为(3-5):(2.2-4):(1-2):(1.6-2.5)，实现在补强体系中以纳米碳化钛作为体系的主导作用原料，同时利用纳米碳化钨、硅化钨和钨粉的高表面活性及细化晶粒过程中弥散硬化的性能，使得补强体系运用到本专利技术的高刚高光PA复合材料中能够有效提高材料的抗拉强度、断裂伸长率。(4)本专利技术的材料做到高光高刚兼顾的同时，可减少材料的吸水性，缩短材料的烘料时间，节约能源。(5)本专利技术的材料可用于小于0.2MPA的压力容器中，如汽车油箱碳管、耐温水箱等。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。在实施例中，所述高刚高光PA复合材料，以重量份为单位，包括以下原料：PA95-110份、PA6616-25份、LLDPE4.2-6份、相容剂4-6份、硅酸盐晶须18-22份、云母粉2-6份、沉淀硫酸钡7-12份、纳米碳化钛3-5份、纳米碳化钨2.2-4份、硅化钨1-2份、钨粉1.6-2.5份、抗氧剂0.1-0.3份、抗水解剂0.06-0.15份；所述PA为尼龙；所述PA66为尼龙66；所述LLDPE为线性低密度聚乙烯；所述相容剂为乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物；所述硅酸盐晶须为硅酸钙晶须；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述抗水解剂为聚碳化二亚胺；所述高刚高光PA复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1：按照重量份称取各组分；S2：将各组分置于高速搅拌机中，搅拌混合均匀，条件为搅拌速度1000-2000r/min，搅拌温度65-68℃，搅拌时间0.3-0.4h；S3：将步骤S2搅拌混合后的物料送入双阶双螺杆造粒机组，前段造粒机为无剪切双螺杆挤出机，后段造粒机为单螺杆挤出机，出料后水冷拉条切粒。下面通过更具体实施例对本专利技术进行说明。实施例1一种高刚高光PA复合材料，以重量份为单位，包括以下原料：PA96份、PA6617份、LLDPE4.5份、相容剂4份、硅酸盐晶须18份、云母粉2份、沉淀硫酸钡7份、纳米碳化钛3份、纳米碳化钨2.2份、硅化钨1份、钨粉1.6份、抗氧剂0.1份、抗水解剂0.06份；所述PA为尼龙；所述PA66为尼龙66；所述LLDPE为线性低密度聚乙烯；所述相容剂为乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高刚高光PA复合材料，其特征在于，包括以下原料：PA、PA66、LLDPE、相容剂、硅酸盐晶须、云母粉、沉淀硫酸钡、纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉、抗氧剂、抗水解剂；所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为(3‑5):(2.2‑4):(1‑2):(1.6‑2.5)。

【技术特征摘要】
1.一种高刚高光PA复合材料，其特征在于，包括以下原料：PA、PA66、LLDPE、相容剂、硅酸盐晶须、云母粉、沉淀硫酸钡、纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉、抗氧剂、抗水解剂；所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为(3-5):(2.2-4):(1-2):(1.6-2.5)。2.根据权利要求1所述的高刚高光PA复合材料，其特征在于，所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为4:3:1.5:2。3.根据权利要求1所述的高刚高光PA复合材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：PA95-110份、PA6616-25份、LLDPE4.2-6份、相容剂4-6份、硅酸盐晶须18-22份、云母粉2-6份、沉淀硫酸钡7-12份、纳米碳化钛3-5份、纳米碳化钨2.2-4份、硅化钨1-2份、钨粉1.6-2.5份、抗氧剂0.1-0.3份、抗水解剂0.06-0.15份。4.根据权利要求3所述的高刚高光PA复合材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：PA100份、PA6620份、LLDPE5份、相容剂5份、硅酸盐晶须20份、云母粉5份、沉淀硫酸钡10份、纳米碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄观，李海航，
申请(专利权)人：柳州市海达新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45