一种高强度尼龙66复合材料及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度尼龙66复合材料及其加工工艺，包括以下加工工艺：(1)取己二胺与1,3,5

【技术实现步骤摘要】
一种高强度尼龙66复合材料及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及尼龙66复合材料
，具体为一种高强度尼龙66复合材料及其加工工艺。

技术介绍

[0002]尼龙是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂聚酰胺，一般由二胺、二酸缩聚或由内酰胺缩聚、开环聚合得到。具有耐磨性能、耐腐蚀性能优异、强度高等特性，用途广泛，是以塑代钢、铁、铜等金属的重要工程塑料。尼龙66为尼龙材料中的一种，由己二酸和己二胺缩聚得到，具有较高的机械强度和硬度，化学性能稳定，拉伸、弯曲、压缩强度优异。但尼龙中具有高极性的酰胺键，耐候性较差，低温冲击强度低为对尼龙66进行增强，常会在尼龙的加工过程中添加玻璃纤维。但由于玻璃纤维与尼龙66间的存在界面，会对所制尼龙66复合材料的冲击性能带来不利影响。因此，我们提出一种高强度尼龙66复合材料及其加工工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高强度尼龙66复合材料及其加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度尼龙66复合材料，包括以下重量组分：100份尼龙66、20～40份玻璃纤维、10～20份支化尼龙、2.0～2.5份抗氧剂、0.9～1.2份润滑剂。
[0005]进一步的，所述抗氧剂包括1.2～1.5份抗氧剂1010、0.8～1.0份抗氧剂168。
[0006]进一步的，所述玻璃纤维为圆柱状，截面直径为8～10μm，长度为2.7～3.0mm。
[0007]进一步的，所述润滑剂为石蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、酰胺蜡、季戊四醇硬脂酸脂、聚丙烯酰胺、硅酮树脂中的一种或多种。
[0008]一种高强度尼龙66复合材料的加工工艺，包括以下加工工艺：
[0009](1)支化尼龙的制备：以胺盐、己内酰胺为原料，制备支化尼龙；
[0010](2)复合材料的制备：将尼龙66、玻璃纤维、支化尼龙、抗氧剂、润滑剂混合，挤出，注塑，得到复合材料。
[0011]进一步的，所述(1)包括以下工艺：
[0012]取四氢呋喃，加入己二胺，升温至40～70℃，缓慢加入1,3,5
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三缩水甘油
‑
S
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三嗪三酮，反应20～60min；冷却，洗涤，干燥，得到多胺基化合物；
[0013]取去离子水，加入1,3,5
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三(4
‑
甲酸苯基)苯，在氮气氛围中，加热至40～50℃，搅拌混合；加入熔融的多胺基化合物，直至体系pH为7.2～7.5，保温30～40min；冷却，取析出物洗涤，干燥，得到胺盐；
[0014]取己内酰胺、胺盐、赖氨酸、去离子水混合，在氮气氛围中，升温至240～250℃，保压150～200min；升温至260～270℃反应80～100min，降温至255～265℃反应80～100min，
降温至250～260℃反应60～75min，降温至245～255℃反应60～90min；抽真空静置3～5min，97～100℃萃取36h，干燥，得到支化尼龙。
[0015]进一步的，所述1,3,5
‑
三缩水甘油
‑
S
‑
三嗪三酮、己二胺的摩尔比为1:(1.05～1.10)；
[0016]己内酰胺、胺盐、赖氨酸、去离子水的质量比为100:(20～50):(0.5～1.0):(6.0～8.5)。
[0017]在上述技术方案中，以1,3,5
‑
三缩水甘油
‑
S
‑
三嗪三酮为核心，利用环氧基团与己二胺中氨基间的反应，得到胺盐；己内酰胺与所制胺盐的开环聚合，得到支化酰胺；具有较高的强度、耐化学性能、抗老化性能和加工流动性；能够改善所制复合材料的加工性能，促进玻璃纤维在尼龙66中的均一分散，提高玻纤与尼龙66间的结合性能；在共混加工过程中，使得尼龙66的初始结晶温度降低，复合材料的结晶温度范围扩大，结晶难度得到降低，支化尼龙能够与尼龙66同步进入结晶过程中，对玻璃纤维进行浸渍、包覆；同时，支化尼龙的引入使得有机相中的反应性官能团增加，分子链作用力提高，改性玻纤表面环氧基团的固化反应得到促进，所制复合材料的力学性能能够得到有效提升；利用支化尼龙对尼龙66进行增韧，能够有效降低改性玻纤与尼龙66间的摩擦，提高复合材料的断裂韧性，从而实现更好的耐磨性能、加工性能；
[0018]进一步的，所述(2)包括以下工艺：
[0019]2.1.挤出：
[0020]取尼龙66、玻璃纤维、支化尼龙、抗氧剂、润滑剂，高速混合3～5min；双螺杆挤出，挤出工艺为：温度260～280℃，螺杆转速300～400r/min；牵引，冷却，切粒，100℃干燥4～5h，得到粒料；
[0021]2.2.注塑：
[0022]取粒料进行注塑，注塑工艺为：温度260～280℃，注塑速度为60mm/s，注塑压力80MPa，保压冷却15s，静置冷却24h，得到复合材料。
[0023]进一步的，所述玻璃纤维经过改性，改性工艺包括以下步骤：
[0024](1)取去离子水、甲醇、甲酸混合，加入γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌溶解，加入玻璃纤维，升温至65～75℃，搅拌反应3～5h；过滤，洗涤，干燥，得到玻纤A；
[0025]取二甲基乙酰胺、氨丙基七异丁基POSS、玻纤A混合，加入脱水剂二环己基碳二亚胺、催化剂苄基三乙基氯化铵，在氮气氛围中，升温至140～150℃搅拌反应24h；抽滤，洗涤，干燥，得到玻纤B；
[0026](2)取玻纤B、己二酸、去离子水混合，加入催化剂三苯基膦，升温至100～130℃反应5～24h，得到玻纤C；
[0027](3)取己内酰胺、己二酸、玻纤C混合，加入去离子水，升温至105～115℃，在氮气氛围中，搅拌；升温至120～130℃，反应30～60min；抽滤，洗涤，干燥，得到玻纤D；
[0028](4)取环氧树脂、正丁醇、催化剂三苯基膦，搅拌混合，升温至130～140℃，加入玻纤D，反应5～6h；过滤，洗涤，干燥，得到改性玻璃纤维。
[0029]进一步的，：所述(1)中去离子水、甲醇、甲酸的质量比为100:(7.0～7.5):(0.1～0.5)；玻璃纤维、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:(0.5～3)；γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、去离子水的质量比为1:(3.0～3.5)；玻纤A、氨丙基七异丁基
POSS的质量比为100:(1～2)。
[0030]进一步的，所述(2)中玻纤B、己二酸的质量比为100:(1.2～2.3)。
[0031]进一步的，所述(3)中己内酰胺、己二酸、玻纤C的质量比为(1.6～2.0):(0.64～1.29):100。
[0032]进一步的，所述(4)中玻纤D、环氧树脂的质量比为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度尼龙66复合材料的加工工艺，其特征在于：包括以下加工工艺：(1)支化尼龙的制备：取己二胺与1,3,5
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三缩水甘油
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S
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三嗪三酮，反应得到多胺基化合物；取1,3,5
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三(4
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甲酸苯基)苯与多胺基化合物，反应得到胺盐；取己内酰胺、胺盐、赖氨酸，升温反应，得到支化尼龙；(2)复合材料的制备：将尼龙66、玻璃纤维、支化尼龙、抗氧剂、润滑剂混合，挤出，注塑，得到复合材料。2.根据权利要求1所述的一种高强度尼龙66复合材料的加工工艺，其特征在于：所述(1)包括以下工艺：取四氢呋喃，加入己二胺，升温至40～70℃，缓慢加入1,3,5
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三缩水甘油
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S
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三嗪三酮，反应20～60min；冷却，洗涤，干燥，得到多胺基化合物；取去离子水，加入1,3,5
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三(4
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甲酸苯基)苯，在氮气氛围中，加热至40～50℃，搅拌混合；加入熔融的多胺基化合物，直至体系pH为7.2～7.5，保温30～40min；冷却，取析出物洗涤，干燥，得到胺盐；取己内酰胺、胺盐、赖氨酸、去离子水混合，在氮气氛围中，升温至240～250℃，保压150～200min；升温至260～270℃反应80～100min，降温至255～265℃反应80～100min，降温至250～260℃反应60～75min，降温至245～255℃反应60～90min；抽真空静置3～5min，97～100℃萃取36h，干燥，得到支化尼龙。3.根据权利要求2所述的一种高强度尼龙66复合材料的加工工艺，其特征在于：所述1,3,5
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三缩水甘油
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S
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三嗪三酮、己二胺的摩尔比为1:(1.05～1.10)；己内酰胺、胺盐、赖氨酸、去离子水的质量比为100:(20～50):(0.5～1.0):(6.0～8.5)。4.根据权利要求1所述的一种高强度尼龙66复合材料的加工工艺，其特征在于：所述(2)包括以下工艺：2.1.挤出：取尼龙66、玻璃纤维、支化尼龙、抗氧剂、润滑剂，高速混合3～5min；双螺杆挤出，挤出工艺为：温度260～280℃，螺杆转速300～400r/min；牵引，冷却，切粒，100℃干燥4～5h，得到粒料；2.2.注塑：取粒料进行注塑，注塑工艺为：温度260～280℃，注塑速度为60mm/s，注塑压力80MPa，保压冷却15s，静置冷却24h，得到复合材料。...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆云，陈建湘，何世龙，杨贤福，
申请(专利权)人：浙江卡尼尔聚合新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：