一種耐熱阻燃尼龍管材的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及尼龍管材技術領域，尤其涉及一種耐熱阻燃尼龍管材。
【背景技術】
[0002]尼龍是分子主鏈上含有重復酰胺基團的熱塑性樹脂總稱，其命名由合成單體具體的碳原子數而定，其具有優越的機械強度、剛度、韌度、機械減震性和耐磨性，目前已逐漸代替金屬和熱固性材料廣泛應用于汽車零部件中。隨著汽車微型化的發展，汽車的某些零部件越來越小，配件也越來越密集，從而限制了空氣的流通，這樣就造成汽車產生的熱量很難及時排出，勢必會造成某些零部件的溫度升高，這就對所用尼龍材料的耐熱性能提出了更高的要求。現有的尼龍材料其耐熱性不是很理想，再加上其作為有機高分子材料，存在易燃燒的缺點，從而限制了其在某些特殊領域的應用。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐熱阻燃尼龍管材，其耐熱性和阻燃性好，強度高，抗沖擊性能優異，用其制成的尼龍管綜合性能好，使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種耐熱阻燃尼龍管材，其原料按重量份包括以下組分:尼龍6650-80份、尼龍6 20-50份、聚甲基氫硅氧烷5-15份、環氧樹脂5-12份、鈦酸酯偶聯劑改性納米氧化鋅3-5份、改性針狀硅灰石3-10份、胺化碳納米管3-15份、納米二氧化硅3-10份、紅磷5-20份、氰尿酸三聚氰胺鹽2-10份、有機納米蒙脫土 3-12份、玻璃纖維2-10份、硼酸鎂晶須3-12份、堿式碳酸鋅納米纖維1-5份、三元乙丙橡膠2-12份、乙撐雙硬脂酸酰胺2-5份、庚二酸鈣0.1-1份、庚二酸鋅0.5-1.4份、硅烷偶聯劑2-5份、二乙基次膦酸鋁12-20份、硬脂酸鑭卜2.5份。
[0005]優選地，其原料中，尼龍66、尼龍6、聚甲基氫硅氧烷、環氧樹脂的重量比為58-72:29-40:8-13:7-10。
[0006]優選地，其原料按重量份包括以下組分:尼龍66 65-70份、尼龍6 32_36份、聚甲基氫硅氧烷10-12份、環氧樹脂8-9.5份、鈦酸酯偶聯劑改性納米氧化鋅3.8-4.3份、改性針狀硅灰石5.5-7份、胺化碳納米管8-12份、納米二氧化硅7-9份、紅磷12-17份、氰尿酸三聚氰胺鹽5.8-7份、有機納米蒙脫土 5.8-8份、玻璃纖維6-7份、硼酸鎂晶須5-9份、堿式碳酸鋅納米纖維3.2-4份、三元乙丙橡膠5.6-8份、乙撐雙硬脂酸酰胺3.2-4份、庚二酸鈣0.5-1份、庚二酸鋅0.8-1.2份、硅烷偶聯劑3.2-4份、二乙基次膦酸鋁16-20份、硬脂酸鑭1.7-2.1份。
[0007]優選地，其原料按重量份包括以下組分:尼龍6668份、尼龍6 35份、聚甲基氫硅氧烷11份、環氧樹脂9份、鈦酸酯偶聯劑改性納米氧化鋅4份、改性針狀硅灰石6份、胺化碳納米管10份、納米二氧化硅8.2份、紅磷15份、氰尿酸三聚氰胺鹽6.2份、有機納米蒙脫土7.3份、玻璃纖維6.6份、硼酸鎂晶須8份、堿式碳酸鋅納米纖維3.6份、三元乙丙橡膠6.2份、乙撐雙硬脂酸酰胺3.7份、庚二酸鈣0.65份、庚二酸鋅1份、硅烷偶聯劑3.6份、二乙基次膦酸鋁18份、硬脂酸鑭2份。
[0008]優選地，所述聚甲基氫硅氧烷為改性聚甲基氫硅氧烷，所述改性聚甲基氫硅氧烷按照以下工藝進行制備:按重量份將10-25份聚甲基氫硅氧烷、0.01-0.05份對苯二酚和2-5份氯鉑酸的異丙醇溶液加入30-50份甲苯中混合均勻，其中，氯鉑酸的異丙醇溶液中氯鉑酸的重量為0.0001-0.0008份，通入氮氣后攪拌l-3h，升溫至65_75°C后加入5_15份二甲氨基丙基丙烯酰胺、5-15份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和2-12份5，5_ 二甲基-2-磷雜-1，3-二惡烷-2-基烯丙基磷酸酯，在100-105°C下攪拌反應5-8h，反應結束后得到產物，將產物分離純化后得到所述改性聚甲基氫硅氧烷。
[0009]優選地，所述聚甲基氫硅氧烷為改性聚甲基氫硅氧烷，所述改性聚甲基氫硅氧烷按照以下工藝進行制備:按重量份將20份聚甲基氫硅氧烷、0.03份對苯二酚和3.2份氯鉑酸的異丙醇溶液加入40份甲苯中混合均勻，其中，氯鉑酸的異丙醇溶液中氯鉑酸的重量為0.0003份，通入氮氣后攪拌2.lh，升溫至70°C后加入12份二甲氨基丙基丙烯酰胺、10份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和11份5，5-二甲基-2-磷雜-1，3-二惡烷-2-基烯丙基磷酸酯，在100°C下攪拌反應7h，反應結束后得到產物，將產物分離純化后得到所述改性聚甲基氫硅氧烷;其中，改性聚甲基氫硅氧烷的制備過程中，選擇了二甲氨基丙基丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和5，5_ 二甲基-2-磷雜-1，3-二惡烷-2-基烯丙基磷酸酯對聚甲基氫硅氧烷進行改性，通過控制反應的條件，使聚甲基氫硅氧烷的氫與二甲氨基丙基丙烯酰胺、3_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和5，5_二甲基-2-磷雜-1，3-二惡烷-2-基烯丙基磷酸酯中的雙鍵發生了反應，從而將二甲氨基丙基丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和5，5-二甲基-2-磷雜-1，3-二惡烷-2-基烯丙基磷酸酯引入到了聚甲基氫硅氧烷中，加入體系中后，一方面，含有的氨基具有較大的極性，能與體系中的羥基、羧基等活性基團相互作用，提高了體系各物料的相容性，同時能起到潤滑的作用，改善了體系的流動性，另一方面，其中含有的5，5-二甲基-2-磷雜-1，3-二惡烷-2-基烯丙基磷酸酯具有阻燃的作用，加入體系中與體系中的改性針狀硅灰石、胺化碳納米管、紅磷、氰尿酸三聚氰胺鹽、有機納米蒙脫土、硼酸鎂晶須、堿式碳酸鋅納米纖維、二乙基次膦酸鋁配合，改善了體系的阻燃性和耐熱性;本發明尼龍管材制成的尼龍管在使用的過程中，空氣中的二氧化碳和水形成的碳酸會與其中的氨基發生交聯，在體系中形成了聚合度較高的彈性網狀結構，改善了體系的耐水性、抗沖擊性和耐熱性。
[0010]優選地，所述環氧樹脂的環氧值為0.3-0.58。
[0011]優選地，所述鈦酸酯偶聯劑改性納米氧化鋅所采用的改性劑為鈦酸酯偶聯劑UP-131 、 三異硬酯酸鈦酸異丙酯、鈦酸酯偶聯劑NTC-132中的一種或者多種的混合物。
[0012]優選地，所述改性針狀硅灰石所采用的改性劑為硅烷偶聯劑KH-108、硅烷偶聯劑KH-551、硅烷偶聯劑KH-570、硅烷偶聯劑KH-550、硅烷偶聯劑KH-560中的一種或者多種的混合物。
[0013]本發明所述耐熱阻燃尼龍管材可以按照常規的尼龍復合材料制備工藝制備而成。
[0014]本發明耐熱阻燃尼龍管材，以尼龍66和尼龍6為主料，并添加了適量的聚甲基氫硅氧烷和環氧樹脂對其進行改性，改善了體系的相容性，提高了管材的熱穩定性和耐腐蝕性，同時改善了尼龍高吸水性的缺點；鈦酸酯偶聯劑改性納米氧化鋅加入體系中，在體系中達到了納米級分散，其中的鈦酸酯偶聯劑大分子與尼龍66和尼龍6的大分子鏈產生了一定的纏繞作用，提高了其在體系中的分散性，提高了其與基體的粘合強度，減少了無機填料等造成的沖擊強度的降低，改善了管材的彎曲應變能力，與改性針狀硅灰石、胺化碳納米管、納米二氧化硅、紅磷、氰尿酸三聚氰胺鹽、有機納米蒙脫土、玻璃纖維、硼酸鎂晶須、堿式碳酸鋅納米纖維和三元乙丙橡膠配合加入體系中，加快了尼龍結晶的速率，提高了尼龍的成核率，增加了體系的密度，同時提高了體系的熱導率，改善了本發明的熱變形溫度、抗沖擊性和抗蠕變性，并且進一步改善了尼龍的吸水率，另外，紅磷在體系中具有催化尼龍成炭的作用，與改性針狀硅灰石、胺化碳納米管、納米二氧化硅、氰尿酸三聚氰胺鹽、有機納米蒙脫土、硼酸鎂晶須、堿式碳酸鋅納米纖維配合后賦予尼龍管材優異的阻燃性;乙撐雙硬脂酸酰胺加入體系中與硅烷偶聯劑配合，改善了體系中各物質的相容性，使各無機原料在體系中分散均勻，同時其還具有潤滑的作用，與庚二酸鈣、庚二酸鋅具有良好的協同作用，改善了體系的韌性和抗靜電性。
[0015]對本發明所述耐熱阻燃尼龍管材進行性能測試，其拉伸強度為138_156MPa，熱變形溫度為201_235°C，沖擊強度為72-83KJ/V，彎曲強度為262_285MPa，氧指數為29.2-34.5%。
【具體實施方式】
[0016]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]本發明提出的一種耐熱阻燃尼龍管材，其原料按重量份包括以下組分:尼龍6650份、尼龍6 50份、聚甲基氫硅氧烷5份、環氧樹脂12份、鈦酸酯偶聯劑改性納米氧化鋅3份、改性針狀硅灰石10份、胺化碳納米管3份、納米二氧化硅10份、紅磷5份、氰尿酸三聚氰胺鹽10份、有機納米蒙脫土 3份、玻璃纖維10份、硼酸鎂晶須3份、堿式碳酸鋅納米纖維5份、三元乙丙橡膠2份、乙撐雙硬脂酸酰胺5份、庚二酸鈣0.1份、庚二酸鋅1.4份、硅烷偶聯劑2份、二乙基次膦酸鋁20份、硬脂酸鑭1份。
[0019]實施例2
[0020]本發明提出的一種耐熱阻燃尼龍管材，其原料按重量份包括以下組分:尼龍6680份、尼龍6 20份、聚甲基氫硅氧烷15份、環氧樹脂5份、鈦酸酯偶聯劑改性納米氧化鋅5份、改性針狀硅灰石3份、胺化碳納米管15份、納米二氧化硅3份、紅磷20份、氰尿酸三聚氰胺鹽2份、有機納米蒙脫土 12份、玻璃纖維2份、硼酸鎂晶須12份、堿式碳酸鋅納米纖維1份、三元乙丙橡膠12份、乙撐雙硬脂酸酰胺2份、庚二酸鈣1份、庚二酸鋅0.5份、硅烷偶聯劑5份、二乙基次膦酸鋁12份、硬脂酸鑭2.5份。
[0021]實施例3
[0022]本發明提出的一種耐熱阻燃尼龍管材，其原料按重量份包括以下組分:尼龍6665份、尼龍6 36份、聚甲基氫硅氧烷10份、環氧樹脂9.5份、鈦酸酯偶聯劑改性納米氧化鋅3.8份、改性針狀硅灰石7份、胺化碳納米管8份、納米二氧化硅9份、紅磷12份、氰尿酸三聚氰胺鹽7份、有機納米蒙脫土 5.8份、玻璃纖維7份、硼酸鎂晶須5份、堿式碳酸鋅納米纖維4份、三元乙丙橡膠5.6份、乙撐雙硬脂酸酰胺3.2份、庚二酸鈣0.5份、庚二酸鋅1.2份、硅烷偶聯劑3.2份、二乙基次膦酸鋁20份、硬脂酸鑭1.7份；
[0023]