本发明专利技术公开了一种用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料及其制备方法。本发明专利技术包括以下原料：尼龙树脂1号20‑40份，尼龙树脂2号20‑40份，玻璃纤维30‑35份，偶联剂0.5‑1份，主抗氧剂0.2‑0.5份，辅抗氧剂0.2‑0.5份，热稳定剂0.2‑0.5份，金属微珠3‑5份，成核剂0.1‑0.3份，润滑剂0.3‑0.8份，耐水解剂1.0‑1.5份，环氧树脂0.5‑2.5份，黑色母1‑2份；本发明专利技术还给出了上述尼龙材料的制备方法。本发明专利技术采用环氧树脂对金属微珠包覆预处理，这种金属微珠在尼龙材料的后续加工过程中流动到材料表面，提高了所得制品的光泽度，降低了“浮纤”现象，所得进气歧管表面光滑，使用性能好。
A glass fiber reinforced nylon material for engine intake manifold and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料及其制备方法
本专利技术属于尼龙材料的
，特别是指一种用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料及其制备方法。
技术介绍
在汽车轻量化革命的浪潮中，汽车进气歧管采用塑料基材替代传统铝合金不但能够实现轻量化，更因塑料进气歧管比传统铝合金进气歧管表面光洁度更高而具有更高的进气效率。玻纤增强尼龙6复合材料应用于汽车发动机进气歧管不仅降低了发动机进气歧管的重量还降低了其生产成本。汽车塑料进气歧管的表面特性要求塑料本身能够很好地解决表面孔洞、充模和玻纤外露等问题。现有技术中应用于汽车进气歧管的尼龙6玻纤增强复合材料由于润滑助剂和防玻纤外露剂的使用，在改善所得汽车进气歧管的表面孔洞、充模和防玻纤外露问题方面的能力有限，难以达到表面不“浮纤”的效果，内壁的表面光滑程度影响进气分布，导致发动机动力输出不足，影响汽车的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料及其制备方法，旨在解决现有技术中用于汽车进气歧管的尼龙玻纤增强复合材料表面易出现“浮纤”而导致其光滑度不够影响进气分布致使发动机动力输出不足的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案予以实现：在一个方面，本专利技术的一种用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，包括以下重量份的原料：尼龙树脂1号20-40份，尼龙树脂2号20-40份，玻璃纤维30-35份，偶联剂0.5-1份，主抗氧剂0.2-0.5份，辅抗氧剂0.2-0.5份，热稳定剂0.2-0.5份，金属微珠3-5份，成核剂0.1-0.3份，润滑剂0.3-0.8份，耐水解剂1.0-1.5份，环氧树脂0.5-2.5份，黑色母1-2份；尼龙树脂1号是相对粘度为2.0-2.5的尼龙树脂，尼龙树脂2号是相对粘度为3.0-3.2的尼龙树脂。本专利技术采用环氧树脂对金属微珠进行包覆预处理，环氧树脂包覆的金属微珠在尼龙材料的后续注塑加工过程中可以流动到所得制品的表面，提高了尼龙材料制品的表面光泽度，降低了表面“浮纤”现象；另外，本专利技术两种不同相对粘度的尼龙树脂的匹配作用下，优化了尼龙树脂的性能，取长补短，遇到环氧树脂包覆预处理的金属微珠时，环氧树脂能很好地跟尼龙树脂中的酰胺基团反应，具有扩链作用，反应原理为：同时，被包覆的金属微珠微观为球形，所得尼龙材料在后续注塑加工时熔体为流体，被包覆的微球型金属微珠可以使尼龙材料的流动性增加，宏观表现为尼龙材料易于注塑，尼龙材料里包覆的微球型金属微珠可以自由流动，会在玻璃纤维与玻璃纤维之间的空隙中停留，宏观表现为材料表面光滑、不漏纤。当该尼龙材料用作发动机进气歧管时，其表面光滑，进气分布均匀，汽车发动机输出动力充足，使用效果好，同时，该进气歧管可以把与发动机接触区域的热量传递出去，防止因局部过热而发生爆破，提高了汽车发动机的安全性能。本专利技术的用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料在两种不同相对粘度的尼龙树脂、环氧树脂包覆处理的金属微珠、偶联剂处理的玻璃纤维以及成核剂、主抗氧剂、辅抗氧剂、耐水解剂、润滑剂、热稳定剂和黑色母的科学匹配作用下，各组成之间相互作用，相互促进，相互加强，得到了一种综合性能良好的玻璃纤维增强尼龙复合材料，其性能指标均能满足其在汽车发动机进气歧管方面的应用的要求，充分发挥了尼龙6材料优良的机械性能、耐化学药品性、较高的耐热稳定性能以及很好的低蠕变特性以及成型周期短和加工方便的优点，克服了现有的尼龙玻璃纤维增强材料易漏纤，使其在注塑时会影响制品表面的光泽度，进而在使用时影响进气歧管的进气分布，从而影响发动机性能的问题，本专利技术的尼龙材料提高了光泽度，进气歧管的进气均匀，发动机油料充分燃烧，达到最大输出动力，充分发挥了汽车发动机的性能；同时，本专利技术的玻璃纤维增强尼龙材料具有较好的抗冲击性能，能较好的契合发动机进气歧管的密封效果，使用性能好。作为一种优选的实施方案，所述金属微珠的导热系数大于200W·m-1·K-1，优选地，所述金属微珠的粒径大小为15-30μm，更优选地，所述玻璃纤维的直径为9.5-13μm，长度为4-10mm。本专利技术的金属微珠具有较高的导热系数，添加到尼龙树脂里，可以提高尼龙材料的整体导热能力，使所得制品受热均匀，不至于在制品的薄弱点(焊接处)爆裂。作为一种优选的实施方案，所述偶联剂为偶联剂的乙醇溶液，所述偶联剂的乙醇溶液的质量浓度为20-30％；优选地，所述偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种或几种。本专利技术的偶联剂对玻璃纤维表面进行处理，硅烷偶联剂的可水解基团先水解，形成硅醇，水解物聚合成低聚物，低聚物与无机物表面的烃基形成氢键，在高温干燥条件下，与无机材料失水形成共价键，提高了玻璃纤维的综合性能；本专利技术最好是采用偶联剂的乙醇溶液先对玻璃纤维进行处理，通过在玻璃纤维中喷洒含有偶联剂的乙醇溶液，使偶联剂对玻璃纤维进行浸泡；KH-550属于氨基硅烷，KH-560属于环氧基硅烷，KH-570属于γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，这些偶联剂用于无机填充——玻璃纤维的表面处理，可以提高制品的机械强度和韧性。作为一种优选的实施方案，所述环氧树脂是环氧值为0.12-0.2mol/100g的树脂，优选地，所述黑色母为苯胺黑与炭黑组成的混合物。本专利技术的环氧树脂具有低等环氧值，其包覆的金属微珠上的环氧树脂能很好地跟尼龙树脂中的酰胺基团反应，明显的扩大了链长，提高了所得制品的机械强度；另外，这种低等环氧值的环氧树脂可以避免高环氧值的环氧树脂引起的集中扩链或者扩链过渡而引起材料相对粘度增加、注塑困难、表面浮纤等现象。本专利技术的黑色母用来调节尼龙材料的颜色，特别适合于用于汽车发动机的进气歧管，优选地，黑色母为苯胺黑与炭黑按照重量比为1：2-3组成的混合物。作为一种优选的实施方案，所述热稳定剂为铜盐稳定剂，所述铜盐稳定剂为HK-306、SR-336、H3336、SH3360中的任意一种或几种。汽车发动机运行发热，使得发动机进气歧管一直处于高温环境，添加热稳定剂，这种铜盐稳定剂在尼龙材料的加工时，能够与酰胺基团形成螯合物，在180℃条件下可以长期耐热氧老化，保持材料强度不变，在提高力学性能的同时可以进一步提高玻璃纤维增强尼龙材料的长期耐热氧老化性能，使发动机进气歧管的寿命更长。作为一种优选的实施方案，所述主抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂3114和抗氧剂Deox1790中的任意一种或几种；优选地，所述辅抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂S-9228、抗氧剂Revonox608中的任意一种或几种。本专利技术选用主抗氧剂1098即N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、主抗氧剂3114即1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、主抗氧剂Deox1790即1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮与辅抗氧剂168即三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、辅抗氧剂S-9228即(双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、辅抗氧剂Revonox608即(双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯进行复配使用，主抗氧剂的主要作用为活泼的氢原子与大分子链自由基R·或ROO·结合，生成过氧化氢和稳定的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：尼龙树脂1号20‑40份，尼龙树脂2号20‑40份，玻璃纤维30‑35份，偶联剂0.5‑1份，主抗氧剂0.2‑0.5份，辅抗氧剂0.2‑0.5份，热稳定剂0.2‑0.5份，金属微珠3‑5份，成核剂0.1‑0.3份，润滑剂0.3‑0.8份，耐水解剂1.0‑1.5份，环氧树脂0.5‑2.5份，黑色母1‑2份；尼龙树脂1号是相对粘度为2.0‑2.5的尼龙树脂，尼龙树脂2号是相对粘度为3.0‑3.2的尼龙树脂。
【技术特征摘要】
1.一种用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：尼龙树脂1号20-40份，尼龙树脂2号20-40份，玻璃纤维30-35份，偶联剂0.5-1份，主抗氧剂0.2-0.5份，辅抗氧剂0.2-0.5份，热稳定剂0.2-0.5份，金属微珠3-5份，成核剂0.1-0.3份，润滑剂0.3-0.8份，耐水解剂1.0-1.5份，环氧树脂0.5-2.5份，黑色母1-2份；尼龙树脂1号是相对粘度为2.0-2.5的尼龙树脂，尼龙树脂2号是相对粘度为3.0-3.2的尼龙树脂。2.根据权利要求1所述的用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，其特征在于：所述金属微珠的导热系数大于200W·m-1·K-1，优选地，所述金属微珠的粒径大小为15-30μm，更优选地，所述玻璃纤维的直径为9.5-13μm，长度为4-10mm。3.根据权利要求1所述的用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，其特征在于：所述偶联剂为偶联剂的乙醇溶液，所述偶联剂的乙醇溶液的质量浓度为20-30％；优选地，所述偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种或几种。4.根据权利要求1所述的用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，其特征在于：所述环氧树脂是环氧值为0.12-0.2mol/100g的树脂，优选地，所述黑色母为苯胺黑与炭黑组成的混合物。5.根据权利要求1所述的用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，其特征在于：所述热稳定剂为铜盐稳定剂，所述铜盐稳定剂为HK-306、SR-336、H3336、SH3360中的任意一种或几种。6.根据权利要求1所述的用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，其特征在于：所述主抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂3114和抗氧剂Deox1790中的任意一种或几种；优选地，所述辅抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂S-9228、抗氧剂Revonox608中的任意一种或几种。7.根据权利要求1所述的用于发动机进气歧管玻纤增强尼龙材料，其特征在于：所述耐水解剂为H3337、sta...
【专利技术属性】
技术研发人员：王立冬，郝彩霞，李艳，王鹤，
申请(专利权)人：青岛国恩科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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