尼龙复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种尼龙复合材料及其制备方法。该尼龙复合材料，包括如下质量比例的配方组分：尼龙15～93.8%、支化功能高分子材料0.5～15%、接枝剂0.5～5%、玻璃纤维5～50%、增韧剂0～10%、助剂0.2～5%。本发明尼龙复合材料以尼龙为主料，通过与支化功能高分子、接枝剂、玻璃纤维、增韧剂和助剂发生协同作用，从而赋予了该尼龙复合材料同时具有强化的刚性和硬度、耐热性、尺寸稳定性、抗低温性、耐老化、并适宜于吹塑成型的尼龙复合材料，有效克服了现有尼龙材料的吸水率高、尺寸稳定性差、耐热和耐低温性差的不足。由此使得该尼龙复合材料能满足各种汽车、仪器仪表、电子电气等结构部件对更高性能的要求。
【专利说明】尼龙复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机复合分子材料【技术领域】，特别涉及一种尼龙复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它具有优异的机械性能，高强度，高刚性，耐磨，耐热，还具有极好的耐化学、耐油、耐碱性能，并且改性后能实现高性能化，因此在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。但其也存在着一些不足，如吸水率高，尺寸稳定性差，耐热性、耐低温性亦有待提闻。
[0003]目前尼龙制件通常采用的方法为注塑，挤出，压制，浇铸成型。但有许多制件结构复杂、薄壁而且形状中空，注塑挤出难以成型，必须采用挤出吹塑成型方法。但常规尼龙原料的分子量在1.5~3万之间，熔体强度低，抗熔垂能力差；熔体粘度对温度敏感并在熔点附近会突然降低；而且其主链上的酰胺基之间具有很强的氢键作用，容易结晶；这些都使得普通的尼龙材料不适合吹塑成型。
[0004]国外有一些专利涉及吹塑级尼龙，在相对粘度小于100的尼龙中加入增粘聚合物如苯乙烯和(甲基)丙烯腈共聚物，橡胶改性的聚苯乙烯；或者采用加入富含乙烯的酸酐作为增韧增粘剂，并加入纤维级的聚四氟乙烯作为表面处理剂的方法；还有其他类似专利报道制备出高熔体强度的尼龙，但是均未涉及吹塑级玻璃纤维增强级尼龙。
[0005]目前，国内也出现了采用玻璃纤维增强尼龙材料，其技术方案是在粘度大于220ml/g的尼龙中加入算术平均长度在70~180iim之间的短纤；若粘度小于190ml/g,最后还需要加入尼龙的固相后缩聚。该技术方案生产工艺比较复杂。另外，该方法制备的强尼龙材料除了存在难以吹塑成型的`缺陷外，还具有各向异性，该各向异性使制件表面粗糙，更重要的是会大幅降低尼龙材料的强度；加之玻璃纤维与尼龙树脂的密度差异较大，在吹塑过程中两者的流动速率也有不同，而且容易产生熔体破裂，给加工成型带来困难。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种适宜于吹塑成型的尼龙复合材料。
[0007]本发明的另一目的是提供一种工艺简单，条件易控，成本低廉尼龙复合材料的制备方法。
[0008]为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下:
[0009]一种尼龙复合材料，包括如下质量比例的配方组分:
[0010]
【权利要求】
1.一种尼龙复合材料，包括如下质量比例的配方组分:
2.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于:所述尼龙为结构式为[-H2N(CH2)aNH20C (CH2)bC0_]。、[-H2N(CH2)m0CNH2 (CH2)nC0_] q所表示的尼龙高分子材料的一种或两种互配，所述尼龙的分子量为I~4万；其中a、b、m、n为0~13的整数，C、q为120~350。
3.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于:所述支化功能高分子材料为均聚或共聚高分子，所述均聚或共聚高分子的单体含有羟基、羧基、氨基功能性侧基中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于:所述接枝剂为环氧化合物、酸酐化合物中的一种或两种互配。
5.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于:所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高强度玻璃纤维中的一种或两种以上互配。
6.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于:所述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝三元乙丙橡胶中的一种或两种以上互配。
7.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于:所述助剂为抗氧剂、润滑剂的一种或两种互配，所述抗氧剂与润滑剂的质量比例为1: (0.5~3.0)。
8.根据权利要求7所述的尼龙复合材料，其特征在于:所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种以上互配；所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酸酰胺、蒙旦酯蜡、硅酮粉中的一种或两种以上互配。
9.一种尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤: 按照权利要求1~8所述的尼龙复合材料分别称取各组分； 将所述称取的尼龙、支化功能高分子材料、接枝剂、增韧剂、助剂进行混料处理，得到共混物料； 将所述共混物料从主料口喂入，玻璃纤维从侧料口喂入进行熔融挤出，得到所述尼龙复合材料；其中，熔融挤出的温度为180°C~290°C，挤出停留的时间为I~5min。
10.根据权利要求9所述的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于:所述共混物料的配置方法为:先取尼龙、支化功能高分子、接枝剂、增韧剂，滴入分散油后混合5~lOmin，再加入助剂混合5~10分钟，得到所述共混物料。
【文档编号】C08L77/06GK103554902SQ201310518478
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】徐东, 徐永, 任昌义 申请人:深圳市科聚新材料有限公司