一种复合尼龙材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合尼龙材料，该复合尼龙材料含有尼龙、玻璃纤维和偶联剂，其中，所述复合尼龙材料还含有石棉纤维。本发明专利技术还涉及该复合尼龙材料的制备方法。本发明专利技术提供的复合尼龙材料的力学性能和耐高温性能均很好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合尼龙材料，并涉及该复合尼龙材料的制备方法。
技术介绍
尼龙的学名是聚酰胺树脂(PA)，它的酰胺基团具有极性，在它的结构 中存在牢固的氢键，使得尼龙的熔点较高，具有优异的力学性能、良好的耐 磨性和自润滑性以及较好的耐腐蚀性，因此尼龙被广泛地应用于汽车、机械、 电子电器、化工等领域。但是纯尼龙具有热变形温度较低、吸水性大、耐水性差、干态和低温状 态下的耐冲击性能差、尺寸不稳定等缺点，使其综合性能较低，限制了它的 更大范围的应用。目前，通常采用填充增强改性剂来减少尼龙的吸水率，同 时使尼龙的刚性增加，高温蠕变性、收縮率降低，并提高尼龙的尺寸稳定性、 抗冲击强度、耐磨性和阻燃性。一般的增强尼龙主要是通过添加玻璃纤维来增强它的力学性能(如抗冲 击、拉伸和弯曲强度等)，通过添加硅灰石、高岭土、玻璃微珠等无机矿物 来提高尺寸稳定性。CN1765990A中公开了一种可用于汽车发动机罩盖的尼龙6组合物，它 由以下重量配比的原料制成尼龙6切片40-75%、玻璃纤维10-30%、无机 矿物10-28%、相容剂1-10%、抗氧剂0.1-0.5%、偶联齐U 0.1-0.5%。该组合物的制备方法如下按重量配比称取原料除玻璃纤维，将其它原料放入高混 机中混合2-5分钟；出料；将玻璃纤维与混合的原料一起放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为189-600转/分，温度为160-250°C。本专利技术的优点是 所得到的产品具有高流动性，耐冲击性能和强度有所提高，耐化学性和尺寸稳定性较好，产品表面光洁。CN1789337A公开了一种高性能增强尼龙，其特征在于原料配方(重 量)为主料(1)尼龙66 (PA66)， 35-65份；(2)尼龙6 (PA6)， 5份； 辅料(1)相容剂—硅酮，0.6-1.0份；(2)润滑剂—乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)， 0.4-0.6份；(3)抗氧剂一抗氧剂1010/168， 0.2/0.2份；(4)增强改性剂一玻 璃纤维，30-60份。该专利申请还公开了该高性能增强尼龙的制备方法，该方法包括(1)主辅料混合将主料与相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强改性 剂进行混合搅拌，使各组分充分分散均匀；(2)熔融挤出将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出同时，引入玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在240-260'C范围；(3)造粒及后处理对挤出的物料造粒及后处理得成品。该专利申请所提供的产品提高了玻璃纤维与有机物树脂之间的相容 性。但是，上述现有技术中增强尼龙的力学性能和耐高温性能仍然较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服了上述现有技术中的增强尼龙的力学性能和耐 高温性能较差的缺陷，提供一种可提高力学性能和耐高温性能的复合尼龙材 料。本专利技术的另一个目的在于提供上述复合尼龙材料的制备方法。 本专利技术提供了一种复合尼龙材料，该复合尼龙材料含有尼龙、玻璃纤维 和偶联剂，其中，所述复合尼龙材料还含有石棉纤维。本专利技术还提供了一种本专利技术的复合尼龙材料的制备方法，该方法包括， (1)将尼龙加热至熔融，然后与用偶联剂处理的石棉纤维或者用偶联剂处 理的玻璃纤维混合并挤出切粒，得到用石棉纤维增韧的尼龙或者玻璃纤维增强的尼龙；(2)将所述石棉纤维增韧的尼龙或者玻璃纤维增强的尼龙加热至 熔融，接着与用偶联剂处理的玻璃纤维或者用偶联剂处理的石棉纤维混合并挤出；其中，用偶联剂处理石棉纤维或玻璃纤维的方法为喷散法。本专利技术提供的复合尼龙材料，玻璃纤维和石棉纤维对尼龙具有复合增强 的作用，使复合尼龙材料的力学性能有很大提高，尤其是弯曲强度和弯曲模 量有很大提高，并同时赋予复合尼龙材料很好的耐高温性能。采用本专利技术提供的复合尼龙材料的制备方法，分别用石棉纤维对尼龙进 行增韧和用玻璃纤维对尼龙进行增强，有利于两种纤维在尼龙里的充分分 散，使它们混合均匀，从而使复合尼龙材料获得更好的力学性能。具体实施例方式本专利技术提供的复合尼龙材料含有，尼龙、玻璃纤维和偶联剂，其中，所 述复合尼龙材料还含有石棉纤维。根据本专利技术提供的复合尼龙材料，在优选情况下，以所述复合尼龙材料的总重量为基准，所述尼龙的量为35-80重量份、优选为50-65重量份，所 述玻璃纤维的量为15-30重量份、优选为20-30重量份，所述偶联剂的量为 0.01-5重量份、优选为0.2-2重量份，所述石棉纤维的量为l-10重量份、优 选为1-5重量份。根据本专利技术提供的复合尼龙材料，本专利技术选用的石棉纤维，优选温石棉， 其抗拉强度和韧性都好于玻璃纤维，用于尼龙材料中可赋予该材料更好的力 学性能。并且石棉具有很好的抗高温性能，可以提高尼龙材料的热变形温度。 另外，温石棉是一种无公害产品，对人体无刺激，我国产量丰富，价格低廉， 远低于玻璃纤维。对石棉纤维的规格及型号均没有要求，各种温石棉纤维均 可采用。根据本专利技术提供的复合尼龙材料，所述尼龙可以为各种尼龙，例如尼龙 6 (即聚己内酰胺)和/或尼龙66 (即聚己二酰己二胺)。根据本专利技术提供的复合尼龙材料，所述偶联剂可以为本领域技术人员公 知的各种偶联剂，例如硅垸偶联剂或者钛酸酯类偶联剂，硅烷偶联剂的例子包括Y-氨丙基三乙氧基硅垸(KH550)、 Y-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅 垸(KH570)和Y-氯丙基三甲氧基硅烷(A-143)、 、-(2，3-环氧丙氧基)丙基三 甲氧基硅垸(A-187， KH-560)、乙烯基三乙氧基硅垸(A151)和乙烯基三甲 氧基硅烷(A-171)中的至少一种；钛酸酯类偶联剂的例子可以包括异丙基 三(正乙氨基-乙氨基)钛酸酯(KB-44)、异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯 (KR画38S)。根据本专利技术提供的复合尼龙材料，所述复合尼龙材料还含有抗氧剂、润 滑剂、填充剂中的一种或几种，以所述复合尼龙材料的总重量为基准，所述 抗氧剂的量为0.1-2重量份，所述润滑剂的量为0.4-2.0重量份；所述填充剂 的量为5-20重量份。根据本专利技术提供的复合尼龙材料，所述抗氧剂含有主抗氧剂和辅助抗氧剂，且主抗氧剂/辅助抗氧剂的重量比为1: l至l: 4。所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。受阻酚类抗氧剂的例子包括抗氧剂1098和1010 (Ciba公司的抗氧剂牌号)，抗氧剂1098的主要成 分为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，抗氧剂1010的主 要成分为四季戊四醇。亚磷酸酯类抗氧剂 的例子为抗氧剂168 (Ciba公司的抗氧剂牌号)，它的主要成分为三(2，4-二 叔丁基苯基)亚磷酸酯。根据本专利技术提供的复合尼龙材料，润滑剂可以改善石棉纤维和玻璃纤维 与尼龙之间的相容性，并减小了混合物料与制备复合尼龙材料的设备的摩擦 对该设备所造成的磨损。所述润滑剂可以选用各种可以改善无机纤维(例如 石棉纤维和/或玻璃纤维)与尼龙之间的相容性的润滑剂，例如乙撑双硬酯酰 胺、改性乙撑双硬酯酰胺、硅酮、金属皂盐中的至少一种。接枝乙撑双硬酯酰胺例如N,N，-乙撑双硬酯酰胺接枝物(苏州兴泰国光，商品牌号为TAF)。 根据本专利技术提供的复合尼龙材料，填充剂也可以改善石棉纤维和玻璃纤维与尼龙之间的相容性，并可以增加材料表面的光泽度，同时可降低成本。所述填充剂可以采用本领域技术人员公知的各种填充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合尼龙材料，该复合尼龙材料含有尼龙、玻璃纤维和偶联剂，其特征在于，所述复合尼龙材料还含有石棉纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉冰，董俊卿，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]