超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙材料及其制备方法，该尼龙材料含有：25‐75份耐高温尼龙树脂、10‐50份增韧母粒、0‐35份增强填料和0.51‐1.95份助剂，增韧母粒包括重量份之比为1:1的干燥的耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶；尼龙材料的制备方法包括：先制备增韧母粒，然后将各原料按照配比混合后，经挤出、牵条和切粒后得到超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料；超细全硫化粉末橡胶粒子的粒径较小、表面积较大，当添加入耐高温尼龙树脂后，容易形成“准网络”分布结构，能够在耐高温尼龙树脂中均匀分散，不仅能够大幅度提高最终制成的复合材料的韧性，还能使复合材料保持较高的拉伸强度和耐热温度。

Superfine full vulcanized powder rubber toughened high temperature resistant nylon material and preparation method thereof

The present invention provides a kind of ultra-fine full vulcanized powdered rubber toughened high temperature resistant nylon material and preparation method thereof, comprising the nylon material: 25 - 75 high temperature resistant nylon resin, 10 - 50, 0 - 35 Toughening Masterbatch and 0.51 - 1.95 reinforcing filler additives, including Toughening Masterbatch weight ratio is 1:1 the drying of high temperature resistant nylon resin and ultra-fine full vulcanized rubber powder; preparation method comprises the following steps: preparing nylon material and Toughening Masterbatch, the raw materials in accordance with the mixing, extrusion, moulding and cutting to obtain ultra-fine full vulcanized powdered rubber toughened high temperature resistant nylon composites; ultra-fine full vulcanized rubber powder the particle size, large surface area, when adding high temperature resistant nylon resin, easy to form a \quasi distribution network\ structure, can be distributed evenly in high temperature resistant nylon resin, not only can The range increases the toughness of the resulting composites and allows the composites to maintain higher tensile and heat-resistant temperatures.

【技术实现步骤摘要】
超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙材料及其制备方法
本专利技术属于耐高温尼龙复合材料
，涉及一种增韧耐高温尼龙复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前，随着工业技术的发展，汽车工业等要求在提高发动机效率的同时又能大幅度减小汽车油耗和降低汽车尾气的排放量，电子行业中表面贴装技术对材料的耐高温性能要求越来越高。为了解决此类问题，要求材料同时具备轻量化、耐高温、高强度、尺寸稳定、阻燃等性能，因此，耐高温尼龙成为较理想的材料之一。因为耐高温尼龙可为某些部件带来更高的耐温性能，或是干脆替代了金属材料来生产这些部件，并且还可以添加一些填料来增强其它性能，所以耐高温尼龙的发展使各种产品在实现微型化、轻量化和动力强劲化方面成为可能。但是，用于改善耐高温尼龙的性质的其它填料的性质可能与耐高温尼龙的性质有差异，导致这些填料无法很好地分散在耐高温尼龙中，从而不仅无法达到较好的轻量化效果，而且还可能影响耐高温尼龙的机械性能(如韧性等)，进而影响到耐高温尼龙的工业化应用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其不仅具有较高的韧性，还能够使耐高温尼龙树脂基体在被改性后的拉伸强度、模量和热变形温度不致发生大幅度的降低。本专利技术的另一个目的在于提供一种超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料的制备方法。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其包含以下组分并且各组分的重量份如下：其中，上述的耐高温尼龙树脂可以选自熔点在285‐315℃之间的PA46、PA9T、PA10T、PA6T和聚邻苯二甲酰胺中的任意一种或几种。上述的增韧母粒含有耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶。增韧母粒中含有的耐高温尼龙树脂与超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料中含有的耐高温尼龙树脂的种类可以相同，但也可以不同。超细全硫化粉末橡胶可以为超细全硫化丁苯橡胶、超细全硫化羧基丁苯橡胶、超细全硫化丙烯酸酯橡胶、超细全硫化丁腈橡胶、超细全硫化羧基丁腈橡胶和超细全硫化硅橡胶中的一种或几种。超细全硫化丁苯橡胶的平均粒径可以为100nm；和/或，超细全硫化羧基丁苯橡胶的平均粒径可以为150nm；和/或，超细全硫化丙烯酸酯橡胶的平均粒径可以为150nm；和/或，超细全硫化丁腈橡胶的平均粒径可以为100nm；和/或，超细全硫化羧基丁腈橡胶的平均粒径可以为50nm；和/或，超细全硫化硅橡胶的平均粒径可以为100nm。增韧母粒中的耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶的重量份之比可以为1:1。增强填料可以选自滑石粉、硅灰石、海泡石、碳酸钙、云母粉、玻璃微珠及磨碎玻璃纤维中的一种或几种。助剂可以选自硅烷偶联剂、抗氧剂、润滑剂和成核剂中的任意一种或几种。硅烷偶联剂可以为N‐β(氨乙基)‐γ‐氨丙基三甲氧基硅烷；抗氧剂可以为N,N'‐双‐(3‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2.4‐二叔丁基苯基)亚磷酸酯的复配；润滑剂可以为季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸钙或硬脂酸锂中的任意一种；成核剂可以选自长碳链羧酸钙盐CVA102。硅烷偶联剂的重量份可以为0‐0.6份，当增强填料的重量份为0时，硅烷偶联剂的重量份也为0；抗氧剂的重量份可以为0.3‐0.6份；润滑剂的重量份可以为0.2‐0.7份；成核剂的重量份可以为0.01‐0.05份。一种制备如上述的超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料的方法，其包括如下步骤：(1)、将25‐75重量份干燥后的耐高温尼龙树脂、10‐50重量份的干燥后的增韧母粒、0‐35重量份的增强填料和0.51‐1.95重量份的助剂混合，得到混合料；(2)、将混合料经挤出、牵条和切粒，得到超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料。其中，在步骤(1)中，增韧母粒需要预先制备，其制备方法包括如下步骤：将干燥后的耐高温尼龙树脂和干燥后的超细全硫化粉末橡胶按照重量份之比为1:1的比例进行混合，熔融共混并挤出造粒，得到增韧母粒。步骤(1)中的混合的时间可以为5±5min。步骤(2)中的挤出在双螺杆挤出机中进行，挤出温度为275‐325℃，双螺杆挤出机的喂料频率为10Hz，主机螺杆转速为300r/min。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：首先，本专利技术的超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料含有耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶，因为超细全硫化粉末橡胶粒子表面的交联度较高、内部的交联度较低，粒径较小而表面积较大，所以当超细全硫化粉末橡胶粒子添加入耐高温尼龙树脂基体后，该超细全硫化粉末橡胶粒子容易形成“准网络”分布结构，能够在耐高温尼龙树脂基体中均匀分散，不仅能够大幅度提高最终制成的复合材料的韧性，还能够使复合材料的保持较高的拉伸强度和耐热温度。另外，超细全硫化粉末橡胶粒子粒径较小而表面积较大，难以在树脂基体中分散均匀，若与耐高温尼龙塑料粒子直接共混，则容易浮在其上部，导致混合或下料不均匀，使得螺杆挤出机的螺杆中超细全硫化粉末橡胶粒子含量时高时低，造成产品不稳定；若先利用耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶制备成增韧母粒，然后再将增韧母粒与耐高温尼龙树脂共混，相当于增加了全硫化粉末橡胶粒子在螺杆中剪切共混的时间，有助于超细全硫化粉末橡胶粒子在树脂基体中分散均匀。具体实施方式本专利技术提供了一种超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料及其制备方法。<超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料>超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料包含以下组分并且各组分的重量份如下：[耐高温尼龙树脂]耐高温尼龙树脂可以为PA46、PA9T、PA10T、PA6T和聚邻苯二甲酰胺(PPA)中的任意一种或几种。PA46、PA9T、PA10T、PA6T和聚邻苯二甲酰胺的熔点在285‐315℃之间。[增韧母粒]增韧母粒含有耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶。在制备增韧母粒前，需要充分干燥耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶，可以将耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶分别在110℃的电热鼓风干燥箱中干燥4h，以得到干燥的耐高温尼龙树脂和干燥的超细全硫化粉末橡胶。在制成的增韧母粒中，干燥后的耐高温尼龙树脂和干燥后的超细全硫化粉末橡胶的重量份之比为1:1。增韧母粒可以采用以下步骤制备：(1)将耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶进行充分干燥；(2)将干燥后的耐高温尼龙树脂和干燥后的超细全硫化粉末橡胶以1:1的重量份之比混合均匀，经双螺杆挤出机熔融共混并挤出造粒，得到增韧母粒。其中，在步骤(2)中，双螺杆挤出机的挤出温度为275‐325℃，主机螺杆转速为300r/min，喂料频率为10Hz。增韧母粒中含有的超细全硫化粉末橡胶可以选自超细全硫化丁苯橡胶(平均粒径为100nm)、超细全硫化羧基丁苯橡胶(平均粒径为150nm)、超细全硫化丙烯酸酯橡胶(平均粒径为150nm)、超细全硫化丁腈橡胶(平均粒径为100nm)、超细全硫化羧基丁腈橡胶(平均粒径为50nm)和超细全硫化硅橡胶(平均粒径为100nm)中的一种或几种。本专利技术采用的超细全硫化粉末橡胶是一种具有交联结构、粒径在纳米级的粉末橡胶，有别于传统的粉末橡胶。专利技术人在研究中发现：若将超细全硫化粉末橡胶粒子添加在本专利技术的耐高温尼龙树脂基体中时，由于超细全硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其特征在于：包含以下组分并且各组分的重量份如下：

【技术特征摘要】
1.一种超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其特征在于：包含以下组分并且各组分的重量份如下：2.根据权利要求1所述的超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述耐高温尼龙树脂为熔点在285‐315℃之间的PA46、PA9T、PA10T、PA6T和聚邻苯二甲酰胺中的任意一种或几种。3.根据权利要求1所述的超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述增韧母粒含有所述耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶；优选地，所述超细全硫化粉末橡胶为超细全硫化丁苯橡胶、超细全硫化羧基丁苯橡胶、超细全硫化丙烯酸酯橡胶、超细全硫化丁腈橡胶、超细全硫化羧基丁腈橡胶和超细全硫化硅橡胶中的任意一种或几种。4.根据权利要求3所述的超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述超细全硫化丁苯橡胶的平均粒径为100nm；和/或，所述超细全硫化羧基丁苯橡胶的平均粒径为150nm；和/或，所述超细全硫化丙烯酸酯橡胶的平均粒径为150nm；和/或，所述超细全硫化丁腈橡胶的平均粒径为100nm；和/或，所述超细全硫化羧基丁腈橡胶的平均粒径为50nm；和/或，所述超细全硫化硅橡胶的平均粒径为100nm。5.根据权利要求3所述的超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述增韧母粒中的耐高温尼龙树脂和超细全硫化粉末橡胶的重量份之比为1:1。6.根据权利要求1至5中任一所述的超细全硫化粉末橡胶增韧耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述增强填料为滑石粉、硅灰石、海泡石、碳酸钙、云母粉、玻璃微珠及磨碎玻璃纤维中的任意一种或几种；和/或，所述助剂为硅烷偶联剂、抗氧剂、润滑剂和成核剂中的任意一种或几种。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，李庆丰，赵冬云，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31