专利名称：一种复合填充增强尼龙66材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合填充增强尼龙66材料及其制备方法，可应用于汽车保险杠、发动机周边、电动工具和电子电器等产品，属于高分子材料技术领域。
背景技术：
尼龙树脂具有较高的机械强度、耐热性、自润滑性、优良的阻隔性能和耐化学腐蚀等优异的综合性能，广泛的应用于机械制造业，电子电器和交通运输等领域，其用量目前居于五大工程塑料之首。尼龙材料一般包括尼龙6(PA6)，尼龙66(PA66)，PA1010, PAlI,PA12，PA46，PA6T，PA9T和PAlOT等，在汽车等行业中使用最多的材料是PA6和PA66。纯PA66有明显的缺陷如制品尺寸稳定性较差、光泽度差、刚性韧性难以满足部分产品的需要。为适应工业发展的需要，近年来对尼龙进行改性以改善上述缺陷引起了人们极大的关注。硅灰石是一种工业矿物，具有完整的短纤维针状结构，在塑料的填充改性中可以与石棉、云母等相媲美，优于滑石粉、高岭土，添加硅灰石改性可使材料具有各向异性小、表面光泽好、成本低等优点。晶须是具有规整截面，长径比从10 1000甚至更高，截面积小于5. I X IOcm的单晶纤维材料。由于晶须本身结构纤细，且具有强度高、模量高等优异的力学性能，加入树脂之中能够均匀分散，起到骨架作用，提高聚合物的力学强度。张明侠等以硅灰石和蒙脱土协同填充尼龙66材料，制得的材料模量高、耐温性好，同时又降低了成本。吕励耘以晶须和玻璃纤维为原料增强尼龙材料，制得的产品无翘曲变形、强度高、耐热性好。孙平以滑石粉、晶须、无卤玻璃微珠为主要原材料制备了无卤高光泽防翘曲变形填充尼龙66，但未涉及材料力学性能的改进。综上所述，关于制备一种综合性能优良的硅灰石/晶须复合填充增强尼龙66材料，国内外相关专利文献未见报道。
发明内容
本发明的目的是旨在提供一种复合填充增强尼龙66材料，不仅具有良好的力学性能，还具有尺寸稳定性高、光泽度高等优点，符合制造汽车保险杠、发动机周边、电动工具和电子电器等产品。本发明的另一个目的是为了提供上述尼龙66材料的制备方法。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下本发明的一种复合填充增强尼龙66材料，按重量百分比计，其组分和含量为尼龙66树脂56% 59%;硅灰5% 30%;晶须10% 35%;硅烷偶联剂O. 5% 2%;助剂O. 5% 2%;·
上述各组分的含量之和为100%。
所述尼龙树脂为66为相对粘度不低于2. 7的尼龙66，如平顶山神马工程塑料有限责任公司生产的EPR32。所述的硅灰石选自硅灰石针状粉体，其高长径比为10 I 20 1，折光系数为
I.63,莫氏硬度为4. 5-5. 5,密度为2. 8g/cm3。所述晶须选自钛酸钾晶须；其平均长度100-50 μ m，直径O. 3-1 μ m，密度
3.1-3. 3g/cm3。所述硅烷偶联剂选自南京曙光化工厂生产的KH-560。所述助剂选自铜盐、四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种。
本发明所述的高填充尼龙复合材料的制备工艺如下Α)将尼龙66树脂、硅灰石、晶须、硅烷偶联剂和助剂按配比加入高混机中，在室温下进行混合均匀；B)利用双螺杆挤出机在240 280°C进行挤出造粒，然后冷却、烘干即可。本发明技术方案制备获得的尼龙66材料相比于现有技术，不仅具有良好的力学性能，还具有尺寸稳定性高、光泽度高等优点，符合制造汽车保险杠、发动机周边、电动工具和电子电器等产品。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明是如何实现的做进一步详细、清楚、完整地说明，所列实施例仅对本发明予以进一步的说明，并不因此而限制本发明。实施例中选用的尼龙树脂-尼龙66(PA66)由平顶山神马工程塑料有限责任公司生产，牌号为EPR32 ；硅灰石由中国地质科学研究院郑州矿产综合利用研究所生产，牌号为W13#。钛酸钾晶须由沈阳金建公司公司生产。硅烷偶联剂由南京曙光化工厂生产的KH-560。助剂-铜盐由瑞士汽巴精化公司生产，牌号为HS-03。实施例中选用的双螺杆挤出机是由瑞亚公司生产的40A(长径比为40)。实施例I将56重量份尼龙66、5重量份娃灰石、35重量份钛酸钾晶须、2重量份娃烧偶联剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为一区温度240°C、二区温度280°C、三区温度280°C、四区温度280°C、五区温度275°C、六区温度275°C、七区温度275°C、八区温度270°C、九区温度270°C，主机转速为350转/分钟；然后冷却、烘干即可。实施例2将56重量份尼龙66、10重量份娃灰石、30重量份钛酸钾晶须、2重量份娃烧偶联剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为一区温度240 V、二区温度280 V、三区温度280 °C、四区温度280°C、五区温度275°C、六区温度275°C、七区温度275°C、八区温度270°C、九区温度270°C，主机转速为350转/分钟；然后冷却、烘干即可。实施例3将58. 5重量份尼龙66、15重量份娃灰石、25重量份钛酸钾晶须、I重量份娃烧偶联剂及O. 5重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为一区温度240 V、二区温度280 V、三区温度280 V、四区温度280°C、五区温度275°C、六区温度275°C、七区温度275°C、八区温度270°C、九区温度270°C，主机转速为350转/分钟；然后冷却、烘干即可。实施例4将58. 5重量份尼龙66、20重量份娃灰石、20重量份钛酸钾晶须、I重量份娃烧偶 联剂及O. 5重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为一区温度240 V、二区温度280 V、三区温度280 V、四区温度280°C、五区温度275°C、六区温度275°C、七区温度275°C、八区温度270°C、九区温度270°C，主机转速为350转/分钟；然后冷却、烘干即可。实施例5将59重量份尼龙66、30重量份娃灰石、10重量份钛酸钾晶须、O. 5重量份娃烧偶联剂及O. 5重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为一区温度240 V、二区温度280 V、三区温度280 V、四区温度280°C、五区温度275°C、六区温度275°C、七区温度275°C、八区温度270°C、九区温度270°C，主机转速为350转/分钟；然后冷却、烘干即可。将上述各实施例所制试样进行以下性能测试拉伸性能按IS0527-2进行测试，试样尺寸为150X 10X4mm，拉伸速度为50mm/min ；弯曲性能按IS0178进行测试，试样尺寸为80\10\4臟，弯曲速度为2臟/1^11，跨距为64臟；悬臂梁缺口冲击强度按ISO 180进行测试，试样尺寸为80X 10X4mm。材料的综合性能通过测试得到的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量及缺口冲击强度的数值及外观状况进行评判。实施例I 5所制得的试样性能测试结果见表I所示表I实施例I 5所制得的试样性能测试结果
权利要求
1.一种复合填充增强尼龙66材料，其特征在于按重量百分比计，其组分和含量为 尼龙66树脂56% 59%; 娃灰5% 30% ； 晶须10% 35%; 硅烷偶联剂O. 5% 2%; 助剂O. 5% 2%; 上述各组分的含量之和为100%。
2.根据权利要求I所述一种复合填充增强尼龙66材料，其特征在于所述尼龙树脂66为相对粘度不低于2. 7的尼龙66。
3.根据权利要求2所述一种复合填充增强尼龙66材料，其特征在于所述尼龙树脂66为 EPR32。
4.根据权利要求I所述一种复合填充增强尼龙66材料，其特征在于所述的硅灰石选自硅灰石针状粉体，其高长径比为10 : I 20 : 1，折光系数为I. 63，莫氏硬度为4. 5-5. 5，密度为2. 8g/cm3。
5.根据权利要求I所述一种复合填充增强尼龙66材料，其特征在于所述晶须选自钛酸钾晶须；其平均长度100-50 μ m，直径O. 3-1 μ m，密度3. 1-3. 3g/cm3。
6.根据权利要求I所述一种复合填充增强尼龙66材料，其特征在于所述硅烷偶联剂为 KH-560。
7.根据权利要求I所述一种复合填充增强尼龙66材料，其特征在于所述助剂选自铜盐、四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种。
8.一种制备权利要求I所述复合填充增强尼龙66材料的方法,其特征在于 其步骤为Α)将尼龙66树脂、娃灰石、晶须、娃烧偶联剂和助剂按配比加入闻混机中，在室温下进行混合均匀； B)利用双螺杆挤出机在240 280°C进行挤出造粒，然后冷却、烘干即可。
全文摘要
本发明公开了一种复合填充增强尼龙66材料及其制备方法，按重量百分比计，其组分和含量为尼龙66树脂56％～59％；硅灰石5％～30％；晶须10％～35％；硅烷偶联剂0.5％～2％；助剂0.5％～2％；上述各组分的含量之和为100％。本发明技术方案制备获得的尼龙66材料相比于现有技术，不仅具有良好的力学性能，还具有尺寸稳定性高、光泽度高等优点，符合制造汽车保险杠、发动机周边、电动工具和电子电器等产品。
文档编号C08L77/06GK102936411SQ201110233460
公开日2013年2月20日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者钟鲁, 刘志雄, 张永, 张现军, 田晋丽, 李靓, 杨定吉甫 申请人:上海金发科技发展有限公司