一种高强度耐水解尼龙合金增强材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种高强度耐水解尼龙合金增强材料及其制备方法，该高强度耐水解尼龙合金增强材料包括PA MXD6、长碳链尼龙、耐水解短切纤维、偶联剂、抗氧剂、润滑剂、抗浮纤剂。本发明专利技术的高强度耐水解尼龙合金增强材料，在保持玻纤增强尼龙材料的高强度、高韧性、优良表面的同时，也保证了材料的低吸水率和耐水解性能，确保了零部件吸水调节后的尺寸稳定性和强度保持，符合ROHS环保标准。本发明专利技术的高强度耐水解尼龙合金增强材料的制备方法，工艺简单，生产效率高，可规模化生产。

A kind of high strength and hydrolysis resistant nylon alloy reinforcement material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐水解尼龙合金增强材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种高强度耐水解尼龙合金增强材料及其制备方法。
技术介绍
自改性工程塑料诞生之日起，“以塑代钢”的应用案例便开始落成于社会的各个领域。近30年，从事改性工程塑料的专家、学者、工程师们促成“以塑代钢”在轴承、齿轮、螺丝螺母、扇叶、密封件紧固件、壳体、盖板、手柄、接头、管道、阀门、泵等方面得以广泛应用，取得了巨大成果。但是，“代”不等于“同”，普通钢材的应力强度σb约为375～600MPa，5XXX系列含镁铝合金σb约为200～300MPa。五大工程塑料强度最高的PA66，经50％玻纤增强后的拉伸强度可达240MPa，但吸水后强度衰减至160Mpa(以巴斯夫A3EG10为例)，衰减幅度达35％。尼龙具有强度高、韧性好、绝缘、不生锈等优点，是替代金属的理想材料，但尼龙吸水率高、吸水后尺寸稳定性不佳、吸水后疲软，导致零部件报废，不能满足当前需要，成为整个行业亟待解决的重点难点问题。因此，亟需研发一种高强度、吸水后稳定性高的尼龙合金复合材料。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其保持玻纤增强尼龙材料的高强度、高韧性、优良表面同时，也保证了材料的低吸水率和耐水解性能。本专利技术的另一目的在于提供一种高强度耐水解尼龙合金增强材料的制备方法，该制备方法生产工艺简单可控，生产操作方便。一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，它由以下重量份的原料组成：优选的，一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，它由以下重量份的原料组成：更为优选的，一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，它由以下重量份的原料组成：其中，所述PAMXD6树脂是间苯二甲胺与己二酸的缩聚物，是一种结晶型半芳香尼龙；本专利技术PAMXD6树脂为日本三菱瓦斯化学K7007C。玻璃纤维增强后，依然保持良好的表面外观，且力学性能大幅提高，收缩率小，成型尺寸稳定性高于PA66；吸水率低，仅为0.4％，吸水后尺寸变化小；高阻隔性，阻隔性不受温度及湿度的影响；熔点235℃，热变形温度高，可在120～160℃范围内长期使用，尤其适合于高温和潮湿场合。但PAMXD6增强体系，刚性有余，韧性略显不足。其中，所述长碳链尼龙为PA12、PA11、PA1010中的中的一种或两种以上以任意比例的混合物。本专利技术的PA12采用瑞士EMS的TR90，PA11采用法国阿科玛BESNP40W5TL，PA1010采用美国杜邦的ZytelRSLC1600NC010。长碳链尼龙吸水率低，仅为0.1～0.4％，且耐油性好、耐磨、耐低温、尺寸稳定性好、耐电弧性及电解腐蚀性好等优点。玻纤增强PAMXD6结晶较快，靠近模具面熔体温度低流速低，此处玻纤会滞后堆积导致一定程度的浮纤。相对PAMXD6而言，长碳链尼龙结晶速度略慢，且比重较轻，易浮于熔体表面，减缓靠近模具面熔体的冷却速度，减弱玻璃纤维的流速滞后问题，大幅度解决制品外观浮纤，提升制品表面光泽。且长碳链尼龙分子具有可自由伸展和旋转的次甲基长链，因此其韧性和柔软性好，回弹率高，即使在很低的温度下也具有较高的冲击韧性和柔软性，解决了玻纤增强PAMXD6韧性不足、耐寒不够的问题。其中，所述耐水解短切纤维为巨石集团568H或泰山玻纤T435TM或重庆国际复合材料301HP中的一种或两种以上以任意比例的混合物。耐水解短切纤维直径/μm：10～13，短切长度/mm：3或4.5。前述三种耐水解短切纤维经过KH550等硅烷偶联剂浸润处理，这个过程去除了耐水解短切纤维表面的水分，对耐水解短切纤维实施了表面包覆，阻隔了空气中水分与耐水解短切纤维的直接接触，避免了耐水解短切纤维表面水分对尼龙的水解，增强了耐水解短切纤维与尼龙树脂的相容。其中，所述偶联剂为KH550或KH792中的一种或两种以任意比例的混合物。KH-550的化学名称：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，分子式：NH2(CH2)3Si(OCH2CH5)3，物化性质：无色透明液体，闪点96℃，密度(25℃)：0.946，折光率(25℃)：1.420，分子量：221.4，能和乙醇、乙醚、甲苯、二甲苯等有机溶剂混溶、与CCl4反应，遇水水解成硅醇，PH：9-10。KH792的分子式：NH2(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3，物化性质：无色至淡黄色透明液体，密度(25℃)：1.030，折光率(25℃)：1.427，沸点(760mmHg)：259℃，闪点：88℃，分子量：222.4，其溶于苯、乙醚等有机溶剂，与丙酮、四氯化钛、水反应，是一种双官能团硅烷。其中，所述抗氧化剂为巴斯夫有限公司生产的抗氧化剂1098或抗氧化剂168以1:1的重量比混合的混合物。其中，所述润滑剂为中蓝晨光硅酮粉或龙沙PETS中的一种或者两种以任意比例的混合物。润滑剂可有效提高产品的流动性和脱模性，从而提高产量，降低能耗，使制品表面具有很高的光洁性、平滑性。其中，所述抗浮纤剂为赢创德固赛特种化学有限公司生产的TEGOMERH-Si6440P或TEGOMERP121中的一种或者两种以任意比例的混合物。其中，所述抗浮纤剂为赢创德固赛特种化学有限公司生产的TEGOMERH-Si6440P或TEGOMERP121中的一种或者两种以任意比例的混合物。TEGOMER121是一种双亲性共聚高分子，外观：白色粉末，滴点：115℃，熔体粘度(150℃)<1000mPas。TEGOMERH-Si6440P是一种含极性基团有机硅添加剂，其外观颗粒为颗粒状，熔点约为54℃，官能团主要是氢氧基团，官能度为2，水含量<0.1％，溶解性：溶于二甲苯、丙酮等；由于其颗粒形态，在多种材料的生产过程中，易于添加，其可提高材质的均一性。上述二者均有提高塑料加工的流动性、降低扭矩、充模能力；改善表面光泽度，消除因加填料(如玻纤等)而引起的表面缺陷，降低不良率；提高了塑料粒子的喂料速度、生产速度，解决模头材料的积累，生产过程中无需人工介入；提高热塑性塑料注射成型中的脱模性，提高注射成型产品的外观光洁，表面手感；提高树脂在高温复杂的模胚中脱模，在螺杆中不打滑，不影响产品的后加工如喷涂或粘接，可印刷性优异。一种高强度耐水解尼龙合金增强材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将PAMXD6树脂、长碳链尼龙、偶联剂在高速混合机上搅拌均匀，继续加入抗氧剂、抗浮纤剂、润滑剂组分，搅拌均匀，得到的搅拌混合物投入双螺杆挤出机的主喂料斗；(2)将耐水解短切纤维投入到挤出机侧喂料斗中；(3)设置双螺杆挤出机各区温度在235～250℃，主机转速为300～600rpm，调节主喂料转速以控制混合物的喂入流量，调节侧喂料转速以控制耐水解短切纤维的喂入流量，以达到控制玻纤含量与产量；(4)经挤出机挤出后过水冷却、风冷吹干，切粒机造粒，震动筛分选出粒子，制得高强度耐水解尼龙合金增强材料成品。其中，所述高速混合机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：





2.根据权利要求1所述的一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：





3.根据权利要求1所述的一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：








4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其特征在于：所述PAMXD6树脂为日本三菱瓦斯化学K7007C。


5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其特征在于：所述长碳链尼龙为PA12、PA11、PA1010中的中的一种或两种以上以任意比例的混合物。


6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其特征在于：所述耐水解短切纤维为巨石集团568H或泰山玻纤T435TM或重庆国际复合材料301HP中的一种或两种以上以任意比例的混合物。


7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高强度耐水解尼龙合金增强材料，其特征在于：所述偶联剂为KH550或KH792中的一种或两种以任意比例的混合物。
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏健新，王湘波，郭丽，周乾桃，
申请(专利权)人：深圳市高科塑化有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44