汽车用改性耐热氧老化尼龙及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及塑胶新材料领域，具体涉及一种汽车用改性耐热氧老化尼龙及其制备工艺，汽车用改性耐热氧老化尼龙，包括以下重量份数的组分，尼龙66 50‑60份、长玻璃纤维 30‑40份、增韧剂0.5‑2份、相容剂2‑5份、主抗氧剂1‑3份、辅抗氧剂0.5‑1.5份、热稳定剂0.5‑2份、偶联剂1‑4份。本发明专利技术的汽车用改性耐热氧老化尼龙具有耐热氧性能好、耐老化性能好、抗冲击性好、使用寿命长等优点。

Modified heat resistant oxygen aging nylon for automobile and preparation process thereof

The invention relates to the field of new plastic materials, in particular to a modified heat oxygen aging nylon and preparation technology for automobile, automotive modified thermal aging resistance of nylon, which comprises the following components in parts by weight of nylon 66, 60, 50 long glass fiber 30 40 copies, 0.5 toughening agent 2, 5, 2 compatilizers 1 main antioxidant 3, antioxidant 0.5, 1.5 auxiliary heat stabilizer 0.5 2 copies, 4 copies of the 1 coupling agent. The modified heat resistant oxygen aging nylon of the invention has the advantages of good heat and oxygen resistance, good aging resistance, good impact resistance, long service life, etc..

【技术实现步骤摘要】
汽车用改性耐热氧老化尼龙及其制备工艺
本专利技术涉及塑胶新材料领域，特别是涉及汽车用改性耐热氧老化尼龙及其制备工艺。
技术介绍
尼龙是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂总称，其命名由合成单体具体的碳原子数而定，其具有优越的机械强度、刚度、韧度、机械减震性和耐磨性，目前已逐渐代替金属和热固性材料广泛应用于汽车零部件中，如汽车散热器箱。汽车散热器是专供发动机散热的结构，由进水室、出水室及散热器芯、散热器箱等部分构成。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温。发动机散热后，造成散热器箱温度高，这对散热器箱的耐热氧、抗老化性能提出了很高的要求。另一方面，由于汽车向小型化、轻量化发展，汽车散热器整体结构也不同缩小，温度升高更明显，要求散热器箱更耐高温。第三方面，汽车散热器箱作为一种保护结构，需具有较好的机械性能和较强的抗冲击能力。但现有技术的散热器箱多采用尼龙66，虽然其具有疲劳强度和刚性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好等优点，但当其用于汽车零部件时，其耐热性、抗老化性、机械强度和抗冲击性能仍需进一步提升，以延长汽车零部件的使用寿命。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种耐热氧性能好、耐老化性能好、抗冲击性好、使用寿命长的汽车用改性耐热氧老化尼龙及其制备工艺。本专利技术所采用的技术方案是：汽车用改性耐热氧老化尼龙，包括以下重量份数的组分，尼龙6650-60份、长玻璃纤维30-40份、增韧剂0.5-2份、相容剂2-5份、主抗氧剂1-3份、辅抗氧剂0.5-1.5份、热稳定剂0.5-2份、偶联剂1-4份。对上述技术方案的进一步改进为，所述长玻璃纤维的长度为0.2mm-0.8mm；所述尼龙66粘度为2.4-2.8。对上述技术方案的进一步改进为，所述偶联剂为浓度为5％的氨基硅烷偶联剂；所述增韧剂为马来酸酐接枝改性的乙烯辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或乙烯丙烯酸共聚物中的一种或多种；所述相容剂为苯乙烯与马来酸酐的共聚物；所述主抗氧剂为受阻苯酚、芳香族仲胺和受阻胺中的一种或多种，所述辅抗氧剂为亚磷酸酯，热稳定剂为碘化亚铜。对上述技术方案的进一步改进为，包括以下重量份数的组分，尼龙6660份、长玻璃纤维30份、增韧剂1份、相容剂3份、主抗氧剂2份、辅抗氧剂1.5份、热稳定剂0.5份、偶联剂2份。对上述技术方案的进一步改进为，包括以下重量份数的组分，尼龙6654份、长玻璃纤维35份、增韧剂1份、相容剂3.5份、主抗氧剂2份、辅抗氧剂1.5份、热稳定剂0.5份、偶联剂2.5份。对上述技术方案的进一步改进为，包括以下重量份数的组分，尼龙6648份、长玻璃纤维40份、增韧剂1份、相容剂4份、主抗氧剂2份、辅抗氧剂1.5份、热稳定剂0.5份、偶联剂3份。汽车用改性耐热氧老化尼龙的制备工艺，包括以下步骤，a.制备长玻璃纤维；b、将步骤a中的长玻璃纤维用浓度为5％的氨基硅烷偶联剂处理；c、称取配方量的步骤b中的长玻璃纤维，及PA66、增韧剂、相容剂、主抗氧剂、辅抗氧剂、热稳定剂，混合均匀；d.将步骤c中的各组分导入螺杆挤出机内进行挤出得到料条；e.对料条进行水冷、风干处理；f.取步骤e中冷却干燥的料条进行切粒。对上述技术方案的进一步改进为，步骤d中，螺杆挤出机挤出温度为225℃～250℃，螺杆转速为160r/m-180r/m，长玻璃纤维的牵引速率为5mm/s～35mm/s。本专利技术的有益效果为：1、一方面，本专利技术的汽车用改性耐热氧老化尼龙，含有长玻璃纤维，长玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高等优点，通过长玻璃纤维来对尼龙进行改性，使得PA66基体添加了承受载荷的骨架，从而提高了PA66的强度、刚性和热变形温度，能显著提升尼龙的耐热氧老化能力和机械强度，当这种经改性的尼龙制成汽车配件后，能延长制品的使用寿命。第二方面，在对尼龙进行改性时，选用的是长玻璃纤维，而不是短玻璃纤维，由于长玻璃纤维长度较长，破碎后的纤维以一定的长度分散于基体树脂中，能显著改善尼龙的机械性能，相对于短玻璃纤维，其增强效果更明显，进一步有利于提升尼龙的耐热氧老化能力和机械强度，延长改性尼龙的使用寿命。第三方面，本专利技术的配方中含有增韧剂，增加胶黏剂膜层柔韧性，提高改性尼龙的抗形变能力和耐老化性。第四方面，含有主抗氧剂和辅抗氧剂，能显著提升改性尼龙的抗氧化能力。第五方面，含有热稳定剂，能提升改性尼龙的耐热氧能力。第六方面，在对尼龙进行改性时，长玻璃纤维的添加量为30％-40％，由于在允许范围内玻纤增强PA66的力学性能随长玻纤加入量的增加而提高，同时长玻纤加入后，会使PA66加工流动性下降，成型工艺差，当长玻璃纤维的添加量超过50％时，玻纤与玻纤间的树脂层变薄，作用在复合材料上的应力很容易通过树脂层而在玻纤中传递，导致玻纤增强效果减弱，因此，本专利技术中，长玻璃纤维的添加量为30％-40％，优选为40％，此时增强效果最好，进一步有利于提升尼龙的耐热氧老化能力和机械强度，延长改性尼龙的使用寿命。2、长玻璃纤维的长度为0.2mm-0.8mm，较优为0.6mm，这是由于若玻纤长度过长，长玻纤会团聚在一起，在生产制造时形成不易分散的纤维束，对改性尼龙的增强具有副作用。本专利技术中，长玻璃纤维的选取，一方面不会形成不易分散的纤维束，第二方面，对尼龙的增强效果好，进一步有利于提升尼龙的耐热氧老化能力和机械强度，延长改性尼龙的使用寿命。3、尼龙66粘度为2.4～2.8，优选为2.6，本专利技术中选用的是低粘度的尼龙66，能与长玻璃纤维稳定结合，防止玻纤外露、产品卷翘等问题，进一步有利于提升尼龙的耐热氧老化能力和机械强度，延长改性尼龙的使用寿命。4、偶联剂为浓度为5％的氨基硅烷偶联剂，由于长玻璃纤维模量较高，PA66把长玻璃纤维粘接起来后作为一个整体来承受载荷，如长玻璃纤维和PA66的界面粘接强度不高，则复合材料的强度增强不明显，因此，本专利技术中加入了偶联剂，通过偶联剂提高长玻璃纤维和PA66之间的粘接强度，有利于提高复合材料整体的抗拉强度，具体为，硅烷偶联剂的引入有效连接非极性的无机纤维和带有极性基团的PA66基体，使得长玻璃纤维与PA66间通过化学键结合在一起，从而大幅度提高复合材料的力学性能。其中KH550对复合材料的界面改善效果最好，使复合材料的拉伸强度和冲击强度比未加偶联剂时分别提高了17.46％和30.52％。偶联剂加入后，能在长玻璃纤维表面形成一均匀的偶联剂涂层，若偶联剂的浓度过低，偶联剂涂层无法完全覆盖长玻璃纤维表面，长玻璃纤维在偶联剂的作用下完全与PA66结合，复合材料机械强度有待进一步提升，若偶联剂浓度过低，此时长玻璃纤维表面形成了过厚的偶联剂层，由于偶联剂分子层间结合力并不强，在外力作用下易产生层间剪切脱黏现象，造成复合材料的性能下降，只有当偶联剂浓度为5％时，此时，长玻璃纤维表面形成了均匀的单分子层，此时长玻璃纤维与PA66的结合性最好，复合材料的机械强度最优。5、增韧剂为马来酸酐接枝改性的乙烯辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或乙烯丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽车用改性耐热氧老化尼龙，其特征在于：包括以下重量份数的组分，尼龙66 50‑60份、长玻璃纤维30‑40份、增韧剂0.5‑2份、相容剂2‑5份、主抗氧剂1‑3份、辅抗氧剂0.5‑1.5份、热稳定剂0.5‑2份、偶联剂1‑4份。

【技术特征摘要】
1.汽车用改性耐热氧老化尼龙，其特征在于：包括以下重量份数的组分，尼龙6650-60份、长玻璃纤维30-40份、增韧剂0.5-2份、相容剂2-5份、主抗氧剂1-3份、辅抗氧剂0.5-1.5份、热稳定剂0.5-2份、偶联剂1-4份。2.根据权利要求1所述的汽车用改性耐热氧老化尼龙，其特征在于：所述长玻璃纤维的长度为0.2mm-0.8mm；所述尼龙66粘度为2.4-2.8。3.根据权利要求2所述的汽车用改性耐热氧老化尼龙，其特征在于：所述偶联剂为浓度为5％的氨基硅烷偶联剂；所述增韧剂为马来酸酐接枝改性的乙烯辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或乙烯丙烯酸共聚物中的一种或多种；所述相容剂为苯乙烯与马来酸酐的共聚物；所述主抗氧剂为受阻苯酚、芳香族仲胺和受阻胺中的一种或多种，所述辅抗氧剂为亚磷酸酯，热稳定剂为碘化亚铜。4.根据权利要求3所述的汽车用改性耐热氧老化尼龙，其特征在于：包括以下重量份数的组分，尼龙6660份、长玻璃纤维30份、增韧剂1份、相容剂3份、主抗氧剂2份、辅抗氧剂1.5份、热稳定剂0.5份、偶联剂2份。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺鹏勇，贺朋波，
申请(专利权)人：深圳市华盈新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44