一种鼓式制动轮缸专用复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种鼓式制动轮缸专用复合材料及其制备方法。包括以下重量份原料：35～50份半芳香族尼龙PA6I/6T，5～10份尼龙PA6，55～65份玻璃纤维，2～5份空心玻璃微珠，1～5份界面相容剂，0.5～1.5份抗氧化剂，0.2～0.8份热稳定剂；将尼龙PA6、半芳香族尼龙PA6I/6T和玻纤干燥，再将PA6I/6T、PA6、空心玻璃微珠、界面相容剂、抗氧化剂和热稳定剂混合加入双螺杆挤出机主料口，侧向喂料口加入玻纤，熔融挤出造粒获得所述专用复合材料。本发明专利技术还提供鼓式制动轮缸专用复合材料的制备方法。本发明专利技术解决了现有玻璃纤维增强聚酰胺复合材料制备鼓式制动轮缸时，制动轮缸爆破强度难以达到35MPa及以上的问题。

Special composite material for drum brake wheel cylinder and preparation method thereof

The invention discloses a special composite material for drum brake wheel cylinder and a preparation method thereof. Includes the weight of raw materials: 35 to 50 portions of semi aromatic nylon PA6I/6T, 5 to 10 portions of nylon PA6, 55 ~ 65 and 2 ~ 5 continuous glass fiber, hollow glass beads, 1 to 5 portions of compatibilizer, 0.5 to 1.5 portions to 0.8 portions of 0.2 antioxidants, heat stabilizers; nylon, PA6 semi aromatic nylon PA6I/6T and glass fiber drying, then PA6I/6T, PA6, hollow glass bead, compatibilizer, antioxidant and stabilizer mixed with twin-screw extruder ingredients, lateral feeding mouth adding glass fiber, melt extrusion granulation to obtain the special composite material. The invention also provides a preparation method of a special composite material for a drum brake wheel cylinder. The invention solves the problem that when the existing glass fiber reinforced polyamide composite material is used for preparing drum brake wheel cylinder, the blasting strength of the brake wheel cylinder can not reach 35MPa or more.

【技术实现步骤摘要】
一种鼓式制动轮缸专用复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种鼓式制动轮缸专用复合材料及其制备方法，属于高分子材料
背景资料随着科技水平的日新月异，汽车产品正向着轻量化、高速化、节能化以及舒适、多功能、低成本、长寿命的方向发展。高分子复合材料在汽车领域中的应用越来越广泛，但涉及到制动系统中的应用，高分子复合材料却嘎然止步。制动器是车辆的关重部件之一，它直接关系到车辆的安全性，对产品的要求非常之高，因此，目前国内外使用的制动器轮缸都为金属材料，正是由于制动轮缸的工作条件比较苛刻，工作压力7MPa左右，特殊情况下达到20MPa，主机厂对于制动轮缸的常温爆破强度要求达到35MPa及以上，这直接限制了现有复合材料在制动轮缸中的应用。而汽车制动轮缸都是用金属铸造成型，再进行机械加工，和阳极处理等工艺，制造工艺比较复杂，加工工序繁多，生产周期长，成本较高。由于鼓式制动器轮缸的要求高，对于目前市场上使用的玻璃纤维增强聚酰胺(PA66、PA46、PA4T、PA6T及各类聚酰胺合金等材料)高性能复合材料制备制动轮缸，均难以满足制动轮缸产品性能要求，即产品缺乏安全可靠性。因此需要开发新的复合材料以满足制动轮缸的要求。对比中国专利技术专利号(受权号CN103089870B)所涉及汽车后鼓式制动器塑料轮缸，其采用塑料内管和塑料外壳之间内嵌有钢管，再注塑成一体。该专利采用塑料之间套1.5mm厚的钢管来满足制动轮缸爆破强度需要达到35MPa及以上的要求。与本专利技术相比，需要在塑料内外壳之间套钢管，制造工艺较多，成型加工成本较高，且轻量化效果不明显。对比中国专利技术专利号(申请CN103791006A)所涉及一种汽车鼓式制动器全塑轮缸的进油与放气结构，采用PA66GF50作为制动轮缸材料，根据我公司目前实际情况，爆破强度远未达到35MPa及以上，制动轮缸在高温耐久性能未达到QC/T77-1993提出的要求。针对现有技术不足，需要对采用鼓式制动轮缸玻纤增强聚酰胺高性能复合材料进行改进，克服上述缺点，满足制动轮缸产品性能要求。
技术实现思路
针对
技术介绍
，本专利技术提供了一种鼓式制动轮缸专用复合材料及其制备方法，主要旨在解决现有技术中的玻璃纤维增强聚酰胺复合材料制备鼓式制动轮缸时，制动轮缸爆破强度难以达到35MPa及以上的问题。本专利技术为解决所提出的技术问题，采用的技术方案为：一、一种鼓式制动轮缸专用复合材料，由以下重量份的原料组成：作为优选，所述半芳香族尼龙PA6I/6T的熔点为310～320℃，玻璃化转变温度为120～130℃。制动轮缸需要复合材料具有很好的高温刚性，而PA6I/6T分子链中存在芳环结构，相比与PA66具有较好的高温刚性成型收缩率小等特点，但PA6I/6T作为制动轮缸材料使用，韧性不足，需要有其它材料进行增韧，且增韧也需要耐高温。所述尼龙PA6为低粘度尼龙6，相对粘度为2.35～2.45。利用低粘度尼龙6具有加工流动性好、韧性好等优点，弥补玻纤增强PA6I/6T复合材料刚性过大，韧性不足，有效提高复合材料制动轮缸的爆破强度。通过半芳香族尼龙PA6I/6T和尼龙PA6的共混结合使得复合材料制成的制动轮缸的爆破强度达到35Mpa及以上，且能满足产品的高温耐耐久性的要求。作为优选，所述玻璃纤维为连续玻璃纤维，有利于提高复合材料的强度。作为优选，所述空心玻璃微珠为HC60。采用空心玻璃微珠HC60可以提高复合材料的流动性，改善材料的成型加工，提高制动轮缸的表面光洁度。所述的界面相容剂采用硅烷偶联剂。作为优选，所述抗氧化剂由抗氧剂168、抗氧剂1010、高温抗氧化剂3114组成，重量比为抗氧剂168:抗氧剂1010:高温抗氧化剂3114＝1:1:2。选用高温抗氧化剂3114主要目的是提高复合材料成型加工和长期高温热老化稳定性，特别是抗氧化剂3114在与抗氧剂168和抗氧剂1010共同使用时，有利于低粘度尼龙6的长期高温热老化稳定性，进而提高本专利技术材料制备的制动轮缸的高温热老化稳定性。作为优选，所述热稳定剂为HS-02。优点：有利于本专利技术材料制备的制动轮缸在高温中使用，保持材料良好的高温热稳定性。二、一种鼓式制动轮缸专用复合材料及其制备方法，包括如下步骤：先将尼龙PA6和半芳香族尼龙PA6I/6T在80℃下干燥使得含水率小于0.1％，并将玻纤在60℃下干燥6～8h，然后将PA6I/6T、PA6、空心玻璃微珠、界面相容剂、抗氧化剂和热稳定剂按照重量配比进行混合，在双螺杆挤出机主料口加入混合物，在双螺杆挤出机的侧向喂料口加入玻纤，通过熔融挤出造粒，获得所述鼓式制动轮缸专用复合材料。上述原料的重量配比是：35～50份半芳香族尼龙PA6I/6T，5～10份尼龙PA6，55～65份玻璃纤维，2～5份空心玻璃微珠，1～5份界面相容剂，0.5～1.5份抗氧化剂，0.2～0.8份热稳定剂。本专利技术的效果和益处是：本专利技术选择玻纤增强半芳香族尼龙PA6I/6T和低粘度PA6的共混物，可以满足复合材料制动轮缸在常温下爆破强度达到35MPa及以上。并且复合材料制备的制动轮缸符合汽车液压制动轮缸技术条件QC/T77-1993，复合材料制动轮缸具有质轻，成型加工工艺简单(一次注塑成型)等优点，在制动器领域具有更广泛的开拓应用。具体实施例以下将结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围并不局限于此。本专利技术的实施例如下：实施例1：将PA6和PA6I/6T在80℃下分别进行干燥，要求含水率小于0.1％，玻纤在60℃下干燥6～8h，将45份PA6I/6T、8份PA6、4份空心玻璃微珠、2.5份界面相容剂、1.2份抗氧化剂和2份热稳定剂，界面相容剂具体采用KH550，按照重量配比进行混合。在双螺杆挤出机主料口加入混合物，侧向喂料口加入65份玻纤，在290～340℃下熔融共混后挤出造粒，螺杆转速为235～250r/min，获得鼓式制动轮缸专用复合材料。本实施例材料制备的制动轮缸性能见表1。实施例2：将PA6和PA6I/6T在80℃下分别进行干燥，要求含水率小于0.1％，玻纤在60℃下干燥6～8h，将35份PA6I/6T、5份PA6、2份空心玻璃微珠、1.5份界面相容剂、0.6份抗氧化剂和0.6份热稳定剂，界面相容剂具体采用KH550，按照重量配比进行混合。在双螺杆挤出机主料口加入混合物，侧向喂料口加入55份玻纤，熔融挤出，造粒，获得鼓式制动轮缸专用复合材料。本实施例材料制备的制动轮缸性能见表1。实施例3：将PA6和PA6I/6T在80℃下分别进行干燥，要求含水率小于0.1％，玻纤在60℃下干燥6～8h，将50份PA6I/6T、10份PA6、5份空心玻璃微珠、4份界面相容剂、1.5份抗氧化剂和3份热稳定剂，界面相容剂具体采用KH560，按照重量配比进行混合。在双螺杆挤出机主料口加入混合物，侧向喂料口加入60份玻纤，熔融挤出，造粒，获得鼓式制动轮缸专用复合材料。本实施例材料制备的制动轮缸性能见表1。本专利技术实施例通过高温耐久性测试方法进行测试，测试温度120℃，加压-卸压频率1000次/h，测试压力7±0.3Mpa。测试获得的性能如下表。表1各种复合材料制备制动轮缸产品性能表由此可见，将上述实施例1～3完成的复合材料粒子，按照产品设计图纸，注塑工艺要求进行制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鼓式制动轮缸专用复合材料，其特征在于：所述复合材料的原料组分及重量为：35～50份半芳香族尼龙PA6I/6T，5～10份尼龙PA6，55～65份玻璃纤维，2～5份空心玻璃微珠，1～5份界面相容剂，0.5～1.5份抗氧化剂，0.2～0.8份热稳定剂。

【技术特征摘要】
1.一种鼓式制动轮缸专用复合材料，其特征在于：所述复合材料的原料组分及重量为：35～50份半芳香族尼龙PA6I/6T，5～10份尼龙PA6，55～65份玻璃纤维，2～5份空心玻璃微珠，1～5份界面相容剂，0.5～1.5份抗氧化剂，0.2～0.8份热稳定剂。2.根据权利要求1所述的一种鼓式制动轮缸专用复合材料，其特征在于：所述尼龙PA6为低粘度尼龙6，相对粘度为2.35～2.45。3.根据权利要求1或2所述的一种鼓式制动轮缸专用复合材料，其特征在于：通过半芳香族尼龙PA6I/6T和尼龙PA6的共混结合使得复合材料制成的制动轮缸的爆破能够达到35MPa及以上。4.根据权利要求1所述的一种鼓式制动轮缸专用复合材料，其特征在于：所述半芳香族尼龙PA6I/6T是采用熔点为310～320℃且玻璃化转变温度为120～130℃的半芳香族尼龙PA6I/6T。5.根据权利要求1所述的一种鼓式制动轮缸专用复合材料，其特征在于：所述抗氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳辉，施正堂，
申请(专利权)人：浙江亚太机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33