低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料及其制备方法和应用技术

低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料及其制备方法和应用，涉及高分子材料领域，尤其涉及一种低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。是要解决现有聚酰胺树脂无法兼顾低温增韧、耐磨、导热、抗静电的问题。该复合材料包括：聚酰胺基体树脂、无机纤维、弹性体、耐磨填料、无机纳米填、导电填料、耐磨聚合物、抗氧剂和相容剂。方法：一、将耐磨填料、无机纳米填料、导电填料及抗氧剂进行混合，然后加入聚酰胺基体树脂、弹性体、相容剂及耐磨聚合物继续混合均匀，得到混合物料；二、将混合物料加入到双螺杆挤出机中，通过挤出机熔融共混，挤出，冷却，风干后切粒，烘干，注塑，得到聚酰胺复合材料。本发明专利技术应用于滑雪板板底材料领域。本发明专利技术应用于滑雪板板底材料领域。

【技术实现步骤摘要】
低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及一种低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚酰胺树脂具有机械强度高、耐腐蚀性能好、耐磨性强、自润滑及电绝缘等优点，广泛应用于体育器材、汽车、化工、机械制造等领域。但是聚酰胺树脂在低温寒冷条件下，材料的耐冲击强度大幅降低，容易发生脆性断裂，尤其用于滑雪板的板底材料时，需要对其进行增韧改性。
[0003]现有聚酰胺树脂的增韧改性主要通过添加无机粒子或弹性体进行改性。尤其在低温条件下，使用弹性体增韧改性是优先选择的方法，但是由于弹性体分子链段的刚性不足，影响了材料的耐磨性能和冲击强度。
[0004]当聚酰胺树脂用于滑雪板的板底材料，高速滑雪时板底与雪面所产生的摩擦热将融化雪面，在板底产生具有吸盘效果的水膜，拖慢速度，需要通过雪板将产生的摩擦热快速散发出去。同时，雪板与空气及雪面摩擦产生的静电，使杂质易于吸附在板底，造成不必要的阻力，因此需要提高材料的导热及导电性能。而现有的聚酰胺树脂无法兼顾低温增韧、耐磨、导热、抗静电的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术是要解决现有聚酰胺树脂无法兼顾低温增韧、耐磨、导热、抗静电的问题，提供一种低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料，按质量百分比包括：聚酰胺基体树脂55～70wt％，无机纤维5～20wt％，弹性体5～15wt％，耐磨填料3～10wt％，无机纳米填料3～10wt％，导电填料3～8wt％，耐磨聚合物3～8wt％，抗氧剂0.5～2wt％，余量的相容剂。
[0007]进一步的，所述聚酰胺基体树脂为聚酰胺6或聚酰胺66。
[0008]进一步的，所述无机纤维为碳纤维、玻璃纤维、高硅氧纤维、玄武岩纤维中的一种或任意几种组成的混合物。
[0009]其中优选碳纤维，发挥其增强、导电、导热的作用，其他纤维作为材料的增强用。
[0010]进一步的，所述弹性体为聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚氨酯弹性体、有机硅橡胶弹性体中的一种或任意几种组成的混合物。
[0011]进一步的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(MA
‑
POE)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(MA
‑
EPDM)中的一种或两种的混合物。
[0012]进一步的，所述耐磨填料为氮化硼、二硫化钼、石墨中的一种或任意几种组成的混合物。
[0013]进一步的，所述无机纳米填料为玻璃粉、碳酸钙、高岭土、滑石粉、云母粉中的一种或任意几种组成的混合物。
[0014]进一步的，所述导电填料为炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或任意几种组成的混合物。本专利技术选择的导电填料同时也是导热填料。
[0015]进一步的，所述耐磨聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种的混合物。
[0016]进一步的，所述抗氧剂为N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或任意几种组成的混合物。
[0017]本专利技术还提供上述低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]一、首先将耐磨填料与弹性体进行捏炼、挤出、切粒，制备耐磨改性弹性体；
[0019]二、然后将无机纳米填料、导电填料及抗氧剂加入高速混合机中进行混合，然后加入聚酰胺基体树脂、耐磨改性弹性体、相容剂及耐磨聚合物继续混合均匀，得到混合物料；
[0020]三、然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中，无机纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，通过挤出机熔融共混，挤出，冷却，风干后切粒，烘干，然后通过注塑机制备低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料。
[0021]进一步的，步骤一中第一个混合的时间为10
‑
15min。
[0022]进一步的，步骤二中双螺杆挤出机的各区加热温度为：一区210～230℃；二区220～240℃；三区230～255℃；四区230～255℃；五区220～240℃；机头温度230～255℃，螺杆转速为350～500转/分钟。
[0023]进一步的，步骤二中注塑机的加热温度为240～260℃。
[0024]本专利技术还提供聚酰胺复合材料的应用，该聚酰胺复合材料用于滑雪板板底材料。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术通过对聚酰胺材料进行改性，使得聚酰胺复合材料同时具有优异的低温增韧、高耐磨、抗静电及导热性能。使其在滑雪板的板底材料等领域得到更加广泛的应用。
[0027]本专利技术通过加入相容剂，能够促进无机纳米填料与聚酰胺基体树脂的相容及无机纳米填料在树脂中的分散。
[0028]本专利技术中弹性体作为增韧材料，能够在低温条件下使材料增韧。但由于弹性体的加入，使得材料表面的硬度降低，通过加入耐磨填料并分散在弹性体材料中，区别于现有技术中直接将耐磨填料加入材料中共混的方式，有效降低由于添加增韧材料弹性体所带来的耐磨性能降低的影响，实现各性能间的平衡，提高复合材料的耐磨性能。并通过加入无机纳米填料，进一步提高聚酰胺复合材料的强度和表面硬度，从而提高材料的耐磨性能。
[0029]聚酰胺复合材料的表面光滑性直接影响材料的耐磨性能，通过加入耐磨聚合物提高材料表面的光滑度及耐磨性能。
[0030]聚酰胺材料用于滑雪板板底材料，板底与雪面所产生的摩擦热将融化雪面，在板底产生具有吸盘效果的水膜，拖慢速度，同时雪板与空气及雪面摩擦产生的静电，使杂质易于吸附在板底，造成不必要的阻力，需提高聚酰胺材料的导热及导电性能。本专利技术通过加入导电填料，该填料同时具有导电及导热的功能，与无机纤维形成导热、导电的通路，从而提高聚酰胺复合材料的导电及导热的性能，将板底与雪面高速摩擦产生的热量和静电及时导出，从而提高雪板的性能。
[0031]本专利技术聚酰胺复合材料可用于滑雪板的板底材料、汽车、电气设备、机械部件等领域。
具体实施方式
[0032]本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
[0033]具体实施方式一：本实施方式低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料，按质量百分比包括：聚酰胺基体树脂55～70wt％，无机纤维5～20wt％，弹性体5～15wt％，耐磨填料3～10wt％，无机纳米填料3～10wt％，导电填料3～8wt％，耐磨聚合物3～8wt％，抗氧剂0.5～2wt％，余量的相容剂。
[0034]本实施方式的聚酰胺复合材料同时具有优异的低温增韧、高耐磨、抗静电及导热性能。使其在滑雪板的板底材料等领域得到更加广泛的应用。
[0035]通过加入相容剂，能够促进无机纳米填料与聚酰胺基体树脂的相容及无机纳米填料在树脂中的分散。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料，其特征在于该复合材料按质量百分比包括：聚酰胺基体树脂55～70wt％，无机纤维5～20wt％，弹性体5～15wt％，耐磨填料3～10wt％，无机纳米填料3～10wt％，导电填料3～8wt％，耐磨聚合物3～8wt％，抗氧剂0.5～2wt％，余量的相容剂；其中所述无机纤维为碳纤维、玻璃纤维、高硅氧纤维、玄武岩纤维中的一种或任意几种组成的混合物；所述耐磨填料为氮化硼、二硫化钼、石墨中的一种或任意几种组成的混合物。2.根据权利要求1所述的低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料，其特征在于所述聚酰胺基体树脂为聚酰胺6或聚酰胺66。3.根据权利要求1或2所述的低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料，其特征在于所述弹性体为聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、聚氨酯弹性体、有机硅橡胶弹性体中的一种或任意几种组成的混合物。4.根据权利要求3所述的低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料，其特征在于所述相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的一种或两种的混合物。5.根据权利要求4所述的低温耐磨抗静电聚酰胺复合材料，其特征在于所述无机纳米填料为玻璃粉、碳酸钙、高岭土、滑石粉、云母粉中的一种或任意几种组成的混合物。6.根据权利要求5所述的低温耐磨抗静电聚酰胺复...

【专利技术属性】
技术研发人员：许苗军，李明阳，王金鑫，郑小杰，
申请(专利权)人：齐齐哈尔黑龙国际冰雪装备有限公司，
类型：发明
国别省市：