專利名稱：一種復合填充增強尼龍66材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種復合填充增強尼龍66材料及其制備方法，可應用于汽車保險杠、發動機周邊、電動工具和電子電器等產品，屬于高分子材料技術領域。
背景技術：
尼龍樹脂具有較高的機械強度、耐熱性、自潤滑性、優良的阻隔性能和耐化學腐蝕等優異的綜合性能，廣泛的應用于機械制造業，電子電器和交通運輸等領域，其用量目前居于五大工程塑料之首。尼龍材料一般包括尼龍6(PA6)，尼龍66(PA66)，PA1010, PAlI,PA12，PA46，PA6T，PA9T和PAlOT等，在汽車等行業中使用最多的材料是PA6和PA66。純PA66有明顯的缺陷如制品尺寸穩定性較差、光澤度差、剛性韌性難以滿足部分產品的需要。為適應工業發展的需要，近年來對尼龍進行改性以改善上述缺陷引起了人們極大的關注。硅灰石是一種工業礦物，具有完整的短纖維針狀結構，在塑料的填充改性中可以與石棉、云母等相媲美，優于滑石粉、高嶺土，添加硅灰石改性可使材料具有各向異性小、表面光澤好、成本低等優點。晶須是具有規整截面，長徑比從10 1000甚至更高，截面積小于5. I X IOcm的單晶纖維材料。由于晶須本身結構纖細，且具有強度高、模量高等優異的力學性能，加入樹脂之中能夠均勻分散，起到骨架作用，提高聚合物的力學強度。張明俠等以硅灰石和蒙脫土協同填充尼龍66材料，制得的材料模量高、耐溫性好，同時又降低了成本。呂勵耘以晶須和玻璃纖維為原料增強尼龍材料，制得的產品無翹曲變形、強度高、耐熱性好。孫平以滑石粉、晶須、無鹵玻璃微珠為主要原材料制備了無鹵高光澤防翹曲變形填充尼龍66，但未涉及材料力學性能的改進。綜上所述，關于制備一種綜合性能優良的硅灰石/晶須復合填充增強尼龍66材料，國內外相關專利文獻未見報道。
發明內容
本發明的目的是旨在提供一種復合填充增強尼龍66材料，不僅具有良好的力學性能，還具有尺寸穩定性高、光澤度高等優點，符合制造汽車保險杠、發動機周邊、電動工具和電子電器等產品。本發明的另一個目的是為了提供上述尼龍66材料的制備方法。為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下本發明的一種復合填充增強尼龍66材料，按重量百分比計，其組分和含量為尼龍66樹脂56% 59%;硅灰5% 30%;晶須10% 35%;硅烷偶聯劑O. 5% 2%;助劑O. 5% 2%;·
上述各組分的含量之和為100%。
所述尼龍樹脂為66為相對粘度不低于2. 7的尼龍66，如平頂山神馬工程塑料有限責任公司生產的EPR32。所述的硅灰石選自硅灰石針狀粉體，其高長徑比為10 I 20 1，折光系數為
I.63,莫氏硬度為4. 5-5. 5,密度為2. 8g/cm3。所述晶須選自鈦酸鉀晶須；其平均長度100-50 μ m，直徑O. 3-1 μ m，密度
3.1-3. 3g/cm3。所述硅烷偶聯劑選自南京曙光化工廠生產的KH-560。所述助劑選自銅鹽、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和雙(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的一種。
本發明所述的高填充尼龍復合材料的制備工藝如下Α)將尼龍66樹脂、硅灰石、晶須、硅烷偶聯劑和助劑按配比加入高混機中，在室溫下進行混合均勻；B)利用雙螺桿擠出機在240 280°C進行擠出造粒，然后冷卻、烘干即可。本發明技術方案制備獲得的尼龍66材料相比于現有技術，不僅具有良好的力學性能，還具有尺寸穩定性高、光澤度高等優點，符合制造汽車保險杠、發動機周邊、電動工具和電子電器等產品。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明是如何實現的做進一步詳細、清楚、完整地說明，所列實施例僅對本發明予以進一步的說明，并不因此而限制本發明。實施例中選用的尼龍樹脂-尼龍66(PA66)由平頂山神馬工程塑料有限責任公司生產，牌號為EPR32 ；硅灰石由中國地質科學研究院鄭州礦產綜合利用研究所生產，牌號為W13#。鈦酸鉀晶須由沈陽金建公司公司生產。硅烷偶聯劑由南京曙光化工廠生產的KH-560。助劑-銅鹽由瑞士汽巴精化公司生產，牌號為HS-03。實施例中選用的雙螺桿擠出機是由瑞亞公司生產的40A(長徑比為40)。實施例I將56重量份尼龍66、5重量份娃灰石、35重量份鈦酸鉀晶須、2重量份娃燒偶聯劑及2重量份銅鹽助劑加入高混機中，在室溫下進行混合均勻；利用雙螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出造粒的工藝條件為一區溫度240°C、二區溫度280°C、三區溫度280°C、四區溫度280°C、五區溫度275°C、六區溫度275°C、七區溫度275°C、八區溫度270°C、九區溫度270°C，主機轉速為350轉/分鐘；然后冷卻、烘干即可。實施例2將56重量份尼龍66、10重量份娃灰石、30重量份鈦酸鉀晶須、2重量份娃燒偶聯劑及2重量份銅鹽助劑加入高混機中，在室溫下進行混合均勻；利用雙螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出造粒的工藝條件為一區溫度240 V、二區溫度280 V、三區溫度280 °C、四區溫度280°C、五區溫度275°C、六區溫度275°C、七區溫度275°C、八區溫度270°C、九區溫度270°C，主機轉速為350轉/分鐘；然后冷卻、烘干即可。實施例3將58. 5重量份尼龍66、15重量份娃灰石、25重量份鈦酸鉀晶須、I重量份娃燒偶聯劑及O. 5重量份銅鹽助劑加入高混機中，在室溫下進行混合均勻；利用雙螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出造粒的工藝條件為一區溫度240 V、二區溫度280 V、三區溫度280 V、四區溫度280°C、五區溫度275°C、六區溫度275°C、七區溫度275°C、八區溫度270°C、九區溫度270°C，主機轉速為350轉/分鐘；然后冷卻、烘干即可。實施例4將58. 5重量份尼龍66、20重量份娃灰石、20重量份鈦酸鉀晶須、I重量份娃燒偶 聯劑及O. 5重量份銅鹽助劑加入高混機中，在室溫下進行混合均勻；利用雙螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出造粒的工藝條件為一區溫度240 V、二區溫度280 V、三區溫度280 V、四區溫度280°C、五區溫度275°C、六區溫度275°C、七區溫度275°C、八區溫度270°C、九區溫度270°C，主機轉速為350轉/分鐘；然后冷卻、烘干即可。實施例5將59重量份尼龍66、30重量份娃灰石、10重量份鈦酸鉀晶須、O. 5重量份娃燒偶聯劑及O. 5重量份銅鹽助劑加入高混機中，在室溫下進行混合均勻；利用雙螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出造粒的工藝條件為一區溫度240 V、二區溫度280 V、三區溫度280 V、四區溫度280°C、五區溫度275°C、六區溫度275°C、七區溫度275°C、八區溫度270°C、九區溫度270°C，主機轉速為350轉/分鐘；然后冷卻、烘干即可。將上述各實施例所制試樣進行以下性能測試拉伸性能按IS0527-2進行測試，試樣尺寸為150X 10X4mm，拉伸速度為50mm/min ；彎曲性能按IS0178進行測試，試樣尺寸為80\10\4臟，彎曲速度為2臟/1^11，跨距為64臟；懸臂梁缺口沖擊強度按ISO 180進行測試，試樣尺寸為80X 10X4mm。材料的綜合性能通過測試得到的拉伸強度、斷裂伸長率、彎曲強度、彎曲模量及缺口沖擊強度的數值及外觀狀況進行評判。實施例I 5所制得的試樣性能測試結果見表I所示表I實施例I 5所制得的試樣性能測試結果
權利要求
1.一種復合填充增強尼龍66材料，其特征在于按重量百分比計，其組分和含量為 尼龍66樹脂56% 59%; 娃灰5% 30% ； 晶須10% 35%; 硅烷偶聯劑O. 5% 2%; 助劑O. 5% 2%; 上述各組分的含量之和為100%。
2.根據權利要求I所述一種復合填充增強尼龍66材料，其特征在于所述尼龍樹脂66為相對粘度不低于2. 7的尼龍66。
3.根據權利要求2所述一種復合填充增強尼龍66材料，其特征在于所述尼龍樹脂66為 EPR32。
4.根據權利要求I所述一種復合填充增強尼龍66材料，其特征在于所述的硅灰石選自硅灰石針狀粉體，其高長徑比為10 : I 20 : 1，折光系數為I. 63，莫氏硬度為4. 5-5. 5，密度為2. 8g/cm3。
5.根據權利要求I所述一種復合填充增強尼龍66材料，其特征在于所述晶須選自鈦酸鉀晶須；其平均長度100-50 μ m，直徑O. 3-1 μ m，密度3. 1-3. 3g/cm3。
6.根據權利要求I所述一種復合填充增強尼龍66材料，其特征在于所述硅烷偶聯劑為 KH-560。
7.根據權利要求I所述一種復合填充增強尼龍66材料，其特征在于所述助劑選自銅鹽、四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和雙(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的一種。
8.一種制備權利要求I所述復合填充增強尼龍66材料的方法,其特征在于 其步驟為Α)將尼龍66樹脂、娃灰石、晶須、娃燒偶聯劑和助劑按配比加入聞混機中，在室溫下進行混合均勻； B)利用雙螺桿擠出機在240 280°C進行擠出造粒，然后冷卻、烘干即可。
全文摘要
本發明公開了一種復合填充增強尼龍66材料及其制備方法，按重量百分比計，其組分和含量為尼龍66樹脂56％～59％；硅灰石5％～30％；晶須10％～35％；硅烷偶聯劑0.5％～2％；助劑0.5％～2％；上述各組分的含量之和為100％。本發明技術方案制備獲得的尼龍66材料相比于現有技術，不僅具有良好的力學性能，還具有尺寸穩定性高、光澤度高等優點，符合制造汽車保險杠、發動機周邊、電動工具和電子電器等產品。
文檔編號C08L77/06GK102936411SQ201110233460
公開日2013年2月20日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者鐘魯, 劉志雄, 張永, 張現軍, 田晉麗, 李靚, 楊定吉甫 申請人:上海金發科技發展有限公司