一种增强增韧改性聚酰胺复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种增强增韧改性聚酰胺复合材料及其制备方法。复合材料成分按重量百分比包括如下：聚酰胺PA66 20

【技术实现步骤摘要】
一种增强增韧改性聚酰胺复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种增强增韧改性聚酰胺复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的迅猛发展，尤其是在减碳降排，绿色发展的大趋势下，以塑代钢成为材料发展的必然。汽车、家电及航空航天等领域对于材料轻量化的需求尤为迫切。现有的以塑代钢复合材料，通常是对单一的聚合物进行改性，例如对PA66进行增强、增韧等改性，能一定程度上满足特定的需求。但在需求更高力学性能的情况下，单一的PA66改性材料并不能满足需求，同时PA66容易吸水，吸水后力学性能有所降低。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种增强增韧改性聚酰胺复合材料及其制备方法，该复合材料具有有优异的拉伸强度、弯曲模量及抗冲击性能。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0005]一种增强增韧改性聚酰胺复合材料，其成分按重量百分比包括如下：聚酰胺PA66 20
‑
50％、MXD6 10
‑
30％、短切玻纤15
‑
55％、增韧剂5
‑
25％、抗氧剂0.3
‑
0.5％和润滑分散剂0.5
‑
1.5％。
[0006]进一步的，所述聚酰胺PA66为己二胺与己二元酸缩聚反应产物，粘度为2.2
‑
2.7。
[0007]进一步的，所述聚酰胺MXD6为间苯二甲胺与己二元酸缩聚反应产物，粘度为2.0
‑
2.8。
[0008]进一步的，所述短切玻纤为直径为10
‑
14μm，长度为3
‑
5mm的无碱玻璃纤维。
[0009]进一步的，所述增韧剂为马来酸酐(MAH)接枝改性聚烯烃弹性体(POE)产品，接枝率在0.4
‑
0.8％。
[0010]进一步的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺、三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二[3
‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑4‑
羟基
‑5‑
甲基苯丙酸]三聚乙二醇中的一种或任意两种以上的混合物。
[0011]进一步的，所述的润滑分散剂为合成均聚聚乙烯蜡、低密度氧化聚乙烯蜡、乙烯
‑
丙烯酸共聚物锌盐、乙烯
‑
丙烯酸共聚物钠盐、乙烯
‑
醋酸共聚蜡、乙烯马来酸酐共聚蜡、改性有机硅、聚酯接枝改性硅酮、季戊四醇硬脂酸酯及聚酯蜡中的一种或任意两种以上的混合物。
[0012]一种增强增韧改性聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013]第一步、将所述聚酰胺PA66和MXD6树脂在60～110℃下干燥至水分含量0.03wt％以下；
[0014]第二步、按照聚酰胺PA66 20
‑
50％、MXD6 10
‑
30％、短切玻纤0
‑
12％、增韧剂5
‑
25％、抗氧剂0.3
‑
0.5％和润滑分散剂0.5
‑
1.5％混合均匀，得到预混物；
[0015]第三步、将所述预混物从双螺杆挤出机的主喂料口加入，15
‑
43％玻纤从侧喂料口进入系统，物料在双螺杆中进行熔融共混之后经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，即得所述改性聚酰胺PA66/MXD6复合材料。
[0016]进一步的，所述物料混合方式包括采用手动和高速搅拌机两种方式；所述双螺杆挤出机的长径比为(36
‑
48)：1，主螺杆转速为300
‑
600rpm；所述双螺杆挤出机各段温度范围为200
‑
300℃。
[0017]进一步的，双螺杆挤出机各区温度设定为：一区温度200
‑
250℃，二区温度250
‑
290℃，三区温度250
‑
290℃，四区温度250
‑
290℃，五区温度250
‑
290℃，六区温度250
‑
290℃，七区温度250
‑
290℃，八区温度250
‑
290℃，九区温度250
‑
290℃，十区温度250
‑
290℃，机头温度240
‑
270℃。
[0018]上述方法所制备的PA66/MXD6复合材料可以用于汽车、家电及航空航天等领域。
[0019]以上技术方案仅为本专利技术的一种可行的技术方案而已，本专利技术的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求合理调整具体设计。
[0020]上述专利技术具有如下优点或者有益效果：
[0021]结合了聚酰胺PA66与MXD6两种材料的优点，可以赋予复合材料更优的性能，进一步的在短切玻纤和增韧的改性下，复合材料的强度和韧性均有了明显的提高，其中拉伸强度可达到245MPa，弯曲强度可达到374MPa，缺口冲击强度可达到41KJ/m2。
具体实施方式
[0022]下面结合具体的实施例对本专利技术中作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。
[0023]实施例1
[0024]第一步、将聚酰胺PA66(粘度为2.6)和MXD6(粘度2.1)树脂在80℃下干燥至水分含量在0.03wt％以下；
[0025]第二步、将经干燥的聚酰胺PA66和MXD6树脂以及增韧剂(马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体，购自Dow，牌号为GR216)、抗氧剂(抗氧剂1098)和润滑分散剂(季戊四醇硬脂酸酯，购自Lonza，牌号为GLYCOLUBE P)按照比例手动混合均匀，得到预混物；
[0026]第三步、将所述预混物置于双螺杆挤出机的主喂料口，35wt％玻纤(直径为10
‑
14μm，长度为3
‑
5mm的无碱玻璃纤维)从侧喂料口进入系统，物料在双螺杆中进行熔融共混之后经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，即得所述改性聚酰胺PA66/MXD6复合材料。所述双螺杆挤出机的长径比为44:1，主螺杆转速为380
‑
420rpm；侧喂料螺杆转速为200
‑
300rpm。双螺杆各段加工温度分别为：一区温度200
‑
220℃，二区温度240
‑
260℃，三区温度260
‑
280℃，四区温度260
‑
280℃，五区温度260本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强增韧改性聚酰胺复合材料，其特征在于：其成分按重量百分比包括如下：聚酰胺PA66 20
‑
50％、MXD6 10
‑
30％、短切玻纤15
‑
55％、增韧剂5
‑
25％、抗氧剂0.3
‑
0.5％和润滑分散剂0.5
‑
1.5％。2.根据权利要求1所述的增强增韧改性聚酰胺复合材料，其特征在于：所述聚酰胺PA66为己二胺与己二元酸缩聚反应产物，粘度为2.2
‑
2.7。3.根据权利要求1所述的增强增韧改性聚酰胺复合材料，其特征在于：所述聚酰胺MXD6为间苯二甲胺与己二元酸缩聚反应产物，粘度为2.0
‑
2.8。4.根据权利要求1所述的增强增韧改性聚酰胺复合材料，其特征在于：所述短切玻纤为直径为10
‑
14μm，长度为3
‑
5mm的无碱玻璃纤维。5.根据权利要求1所述的增强增韧改性聚酰胺复合材料，其特征在于：所述增韧剂为马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体，接枝率在0.4
‑
0.8％。6.根据权利要求1所述的增强增韧改性聚酰胺复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺、三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二[3
‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑4‑
羟基
‑5‑

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志峰，章晨涛，曹玉宁，
申请(专利权)人：上海陕煤高新技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：