一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料，其原料配方由抗氧剂紫外线吸收剂、PP接枝、POE接枝、聚酰胺6、聚酰胺66、高岭土组成。本发明专利技术的一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料具有优异的机械强度及韧度，抗冲击性最高能达到118J/M；此外本发明专利技术的增强增韧耐老化PA高岭土复合材料还表现出优异的耐老化性能，其抗UV强度可达到4级，尤其适用于汽车发动机部件、汽车电器、连接器、断路器、轨距垫制造中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及PA聚合物材料领域，具体涉及一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰胺（PA）是一种常用的塑料材料，其具有良好的热塑性、抗化学腐蚀性、耐老化性等优点，相对于金属材料，PA的质量更低、更易于加工成型，在家用电器、汽车工业、航空工业等领域中具有广泛的应用。在上述领域中，PA通常被用作制造轴承、圆齿轮、凸轮、伞齿轮、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、推进器、螺钉、螺母、垫片等零件。但PA具有韧性低、抗冲击性能差的缺点，严重限制其应用的推广。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一是提供一种高强度、不易老化、高韧度的PA材料。本专利技术的另一目的是提供一种可大规模推广、提高上述PA材料性能的制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种上述PA材料的应用。本专利技术的第一个目的通过以下方式实现：一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料，其原料配方由如下重量份的各组分组成：抗氧剂1680.1-0.5份；抗氧剂10980.1-0.5份紫外线吸收剂UV2340.3-0.6份；PP接枝1-5份；POE接枝3-8份；聚酰胺630-40份；聚酰胺661-26份；高岭土40-50份。所述高岭土粒径为2.7-3.0μm，为市售产品。上述原料中，聚酰胺6及聚酰胺66可选用市售产品实现。上述原料中，抗氧剂168和抗氧剂1098均为市售产品，可提高PA6以及PA66的加工稳定性、抗氧化性能。二者协效可有效延缓本专利技术PA6聚合物的老化，保持PA聚合物的抗冲击性能，延长产品的使用寿命。上述原料中紫外线吸收剂UV234可选用任一种市售产品，高效防老化剂,能吸收紫外光,具有色浅、无毒、相容性好、迁移性小、易于加工等特点。它对聚合物有最大的保护作用,并有助于减少色泽,同时延缓泛黄和阻滞物理性能损失。与上述的抗氧剂168、1098协同作用，可大幅提升本专利技术PA复合材料的耐老化性能，延长产品使用寿命。上述POE接枝为市售产品，能够有效地提升本专利技术PA复合材料的韧性，并增强高岭土与PA6、PA66的亲和性，使三者均匀融合。上述PP接枝为市售产品，能够有效地增强本专利技术PA复合材料的拉伸和抗冲击强度。上述高岭土可采用任一种市售产品，填充高岭土后的PA复合材料韧性及抗冲击强度均得到改善，通常认为其用量与增韧效果呈正相关，在30-40重量份时能够最强的增韧效果，但在这一用量范围中，高岭土将影响PA材料的热塑性和加工性能，降低产品实用效果。而本专利技术人在研究中发现，向PA66及PA6的复合材料中填充40-50重量份的高岭土，并配以适量的POE接枝及PP接枝，不但使所制得的PA复合材料表现出超越现有产品的机械强度及抗冲击性能，同时还克服了现有技术中填充高岭土导致产品热塑性、加工性能下降的问题。经验证，本专利技术的PA复合材料的抗冲击强度最高可达到118J/M。上述一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料的制备方法，其具体包括如下步骤：按照上述的比例将抗氧剂168、抗氧剂1098、紫外线吸收剂UV234、PP接枝、POE接枝、聚酰胺6、聚酰胺66、高岭土装入搅拌机中反复搅拌混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在250-310℃的温度下熔融混炼，所得熔体由双螺旋挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒操作，所得粒料即为所述增强增韧耐老化PA高岭土复合材料。所述反复搅拌是指反复搅拌三次，每次搅拌时间为30-50分钟。所述搅拌机的转速为650-1000转/分。提高搅拌机的转速可使各原料组分混合更充分从而获得质地均匀的产品。过慢的搅拌速度难以使原料中的高岭土与PA6及PA66充分混合，过高的搅拌转速容易导致某些助剂自身结构的裂解。上述搅拌机的转速是专利技术人根据本专利技术各种原料组分的物性而优选的，在此范围内，既能保证高岭土与原料的各组分能够混合均匀，又能有效防止原料发生裂解而失效。所述反复搅拌是指交替改变搅拌机的搅拌方向，如此便能够在不增加转速的情况下进一步促进各原料组分的混合。本专利技术的熔炼温度是根据各类原料的性质选定的，在该温度范围内，各类原料均可熔化彻底而得以充分混融，不因温度过低而熔融混炼不彻底，且不易因温度过高而裂解、变质。原料只有得到充分混融结合，才能协同作用获得本专利技术所追求的优质性能。所述双螺旋挤出机的转速为250-600转/分。所述熔体由双螺旋挤出机挤出后经水槽冷却时，所用水槽温度为60-75℃。由于产品的性质不同，其冷却水温也各不一致。一般来说，升高水槽内的水温能够缩减粒料间的空隙使其不易碎裂，但过高的水温将导致粒料粘结，影响产品品质及外观。因此在本专利技术中，设计人根据双螺旋挤出机的转速、熔体的性质设计出上述的水槽水温范围，在该温度范围内生产出的本专利技术产品粒料间隙适中、不易粘结，具有良好的加工性能。所述切粒机的转速为600-900转/分。本专利技术设计人在研究实践中发现，切粒机转速过高会使粒料体积过小在后续的拉条工序中容易断裂，而切粒机转速过慢时则会是粒料肥大，影响最终粒料美观的同时还会加大粒料应用中的加工难度。而每一种成分的粒料均有其适宜的粒料大小，对于本专利技术而言，600-900转/分的切粒机的转速能够最大程度地提升本专利技术产品的外观及加工性能。对产品的各项测试表明，本专利技术的一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料具有优异的机械强度及韧度，抗冲击性最高能达到118J/M；此外本专利技术的增强增韧耐老化PA高岭土复合材料还表现出优异的耐老化性能，其抗UV强度可达到4级，尤其适用于汽车发动机部件、汽车电器、连接器、断路器、轨距垫制造中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1.本专利技术特别选用高岭土填充于PA6与PA66的复合材料中，并限定高岭土的用量，同时向复合材料中添加适量的POE接枝及PP接枝，高岭土、PP接枝、POE接枝、PA6、PA66协效，不但使最终制得的增强增韧耐老化PA高岭土复合材料表现有优秀的机械强度、韧度，更克服了现有技术中填充高岭土致使PA复合材料热塑性、加工性能下降、使产品失去实用性的问题。2.本专利技术向PA复合材料中添加了抗氧剂168、抗氧剂1098以及紫外线吸收剂UV234，三者协效能够有效防止PA复合材料的氧化分解，延长产品的使用寿命，产品长期使用仍能具有较高的抗冲击效果和机械强度。3.本专利技术的增强增韧耐老化PA高岭土复合材料的制备方法，是依据各原料组分的特点对搅拌机转速、熔炼温度、水槽水温、切粒机转速等工艺参数优化而得，保证所制得的PA聚合物产品能够实现本专利技术所追寻的技术效果。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面将结合对比例及实施例对本专利技术作进一步详细描述：实施例1本实施例提供一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料。其原料配方由如下重量份的各组分组成：抗氧剂1680.33份；抗氧剂10980.41份紫外线吸收剂UV2340.53份；PP接枝2.3份；POE接枝5.7份；聚酰胺631.7份；聚酰胺6624份；高岭土42份。上述抗氧剂168、抗氧剂1098、PP接枝、POE接枝、紫外线吸收剂、聚酰胺6、聚酰胺66、高岭土均采用市售产品。增强增韧耐老化PA高岭土复合材料的制备方法，其具体包括如下步骤：按照权利要求1所述的比例将抗氧剂168、抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料，其原料配方由如下重量份的各组分组成：抗氧剂168??????????????0.1?0.5份；抗氧剂1098?????????????0.1?0.5份紫外线吸收剂UV234?????????0.3?0.6份；PP接枝???????????????????1?5份；POE接枝???????????????????3?8份；聚酰胺6????????????????????30?40份；聚酰胺66????????????????????1?26份；高岭土??????????????????????40?50份。

【技术特征摘要】
1.一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料的制备方法，其特征在于，所述的增强增韧耐老化PA高岭土复合材料，其原料配方由如下重量份的各组分组成，抗氧剂1680.1-0.5份，抗氧剂10980.1-0.5份，紫外线吸收剂UV2340.3-0.6份，PP接枝1-5份，POE接枝3-8份，聚酰胺630-40份，聚酰胺661-26份，高岭土40-50份，所述高岭土粒径为2.7-3.0μm；具体包括如下步骤：按上述各组分的重量份数将抗氧剂168、抗氧剂1098、紫外线吸收剂UV234、PP接枝、POE...

【专利技术属性】
技术研发人员：林湖彬，杜崇铭，李华军，
申请(专利权)人：惠州市昌亿新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：