汽车发动机进气管用耐热尼龙46复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：尼龙46?80-100、聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯30-50、三元乙丙橡胶15-25、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷2-3、2-甲基丙烯酸四氯化铬1.5-2.5、玻璃微珠25-35、纳米硼纤维10-15、赤泥15-20、硅灰石粉14-22、改性高岭土12-18、硅酮粉8-12、四溴双酚A?10-15、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦16-24、二茂铁5-10、棕榈蜡6-12、硬脂酸钡2-4、聚四氟乙烯微粉3-5、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)2-3、抗氧剂1098?1-2、抗氧剂BHT?1-2。本发明制得的尼龙复合材料具有优异的耐高温性能，可以在150℃高温下长期工作，仍能保持很好的机械性能和耐化学腐蚀性能，完全满足汽车发动机进气管的性能需要。
【专利说明】汽车发动机进气管用耐热尼龙46复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料及其制备方法，属于尼龙材料领域。
【背景技术】
[0002]近几十年来，汽车工业迅速发展，汽车研究的主要方向是轻量、节能降耗、减少排放以及改进安全性能，采用塑料制成的功能件在汽车中的应用愈来愈广泛。尼龙由于强度高、耐热、耐油、耐化学药品、自润滑、自熄、抗震、防噪音、易加工、可回收利用、来源充足等优异的综合性能，在汽车上的应用得到很大发展。汽车发动机进气管处于较热状态，要求尼龙材料具有很高的耐温性能，可以承受150°C甚至以上的温度，并且具有很好的机械性能和耐化学腐蚀性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料机器制备方法，该尼龙复合材料可以在150°C高温下长期工作，仍能保持很好的机械性能和耐化学腐蚀性能。
[0004]为实现上述目的。 本发明采用的技术方案如下:
[0005]一种汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料，由以下重量份的原料制成:尼龙4680-100、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯30-50、三元乙丙橡胶15-25、Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷2-3、2_甲基丙烯酸四氯化铬1.5-2.5、玻璃微珠25-35、纳米硼纤维10-15、赤泥15-20、硅灰石粉14-22、改性高岭土 12-18、硅酮粉8_12、四溴双酚A10-15、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦16-24、二茂铁5-10、棕榈蜡6-12、硬脂酸钡2-4、聚四氟乙烯微粉3-5、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)2-3、抗氧剂10981-2、抗氧剂BHT1-2 ；
[0006]所述改性高岭土的制备方法如下:(I)将高岭土放入浓度为20%的盐酸溶液中浸泡l_2h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，620-680°C煅烧l_2h，自然冷却至室温，粉碎，过筛，加水超声分散制成浓度为45-55%的悬浮液，待用；(2)按摩尔比1:1-2的比例将钛酸丁酯、正硅酸乙酯溶于2-3倍量无水乙醇，用浓度为15%冰醋酸溶液调节PH至4-5，磁力搅拌l_2h，得到胶体溶液，待用；(3)按质量比1:1.5-2将步骤(1)制得的悬浮液与步骤(2)制得的胶体溶液混合均匀，再加入混合液重量3-5%的纳米碳化硅、2-4%的硫酸锌、1-2%的司盘-80水浴加热至50-60°C，搅拌l_2h，过滤，烘干，650-700°C煅烧l_2h，自然冷却至室温，加入相当于高岭土重量3-5%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、2-3%的硬脂酸和1-2%的Ν-(β-氨乙基)-y-氨丙基三甲氧基硅烷，2000-3000rpm高速搅拌10-15min，待用；(4)按重量比1:3-4的比例称取步骤(3)处理后的高岭土和固含量为45%丁苯胶乳，混合均匀，然后加入相当于丁苯乳液重量10-15%的丙烯酸、5-10%的醋酸乙烯酯、3-6%的甲基丙烯酸甲酯、2-3%的乳化剂0Ρ-10、1-2%的十二烷基硫酸钠和1-2%的过硫酸钾，水浴加热至70-80°C，搅拌2-3h，静置20-30min，过滤，烘干即可。
[0007]本发明汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料的制备方法，包括以下步骤:
[0008](I)将尼龙46、三元乙丙橡胶、_(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、硅酮粉、玻璃微珠、纳米硼纤维、硬脂酸钡、2-甲基丙烯酸四氯化铬、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)、聚四氟乙烯微粉加入开炼机内，在70-80°C混炼3-6min，然后加入余下原料，在95-105°C下混炼2-4min，冷却至40°C以下时出料；
[0009](2)将混炼好的物料投入双螺杆挤出机内，在各区加工温度设置在280-300°C之间、主机转速在80-120r/min下共混、挤出，冷却后经切粒机切粒，粒料再经干燥、筛选、包装即得成品。
[0010]本发明有益效果:
[0011]本发明制得的尼龙复合材料具有优异的耐高温性能，可以在150°C高温下长期工作，仍能保持很好的机械性能和耐化学腐蚀性能，完全满足汽车发动机进气管的性能需要，可以取代铝材，降低汽车制造成本，应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0012]一种汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料，由以下重量份的原料制成:尼龙4690、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯40、三元乙丙橡胶20、Y-(2, 3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷2.5,2-甲基丙烯酸四氯化铬2、玻璃微珠30、纳米硼纤维12、赤泥16、硅灰石粉18、改性高岭土 16、硅酮粉10、四溴双酚A15、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦22、二茂铁7、棕榈蜡8、硬脂酸钡3、聚四氟乙烯微粉4、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)2、抗氧剂10981、抗氧剂BHT2 ；
[0013]所述改性高岭土的制备方法如下:(I)将高岭土放入浓度为20%的盐酸溶液中浸泡lh，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，680°C煅烧lh，自然冷却至室温，粉碎，过筛，加水超声分散制成浓度为50%的悬浮液，待用；(2)按摩尔比1:1.5的比例将钛酸丁酯、正硅酸乙酯溶于2倍量无水乙醇，用浓度为15 %冰醋酸溶液调节PH至4.5，磁力搅拌lh，得到胶体溶液，待用；(3)按质量比1:2将步骤(1)制得的悬浮液与步骤(2)制得的胶体溶液混合均匀，再加入混合液重量4%的纳米碳化硅、3%的硫酸锌、1.5%的司盘-80水浴加热至55°C，搅拌1.5h，过滤，烘干，680°C煅烧1.2h，自然冷却至室温，加入相当于高岭土重量4%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、2%的硬脂酸和1.5%的^(0-氨乙基)-^-氨丙基三甲氧基硅烷，3000rpm高速搅拌lOmin，待用；(4)按重量比1:3的比例称取步骤(3)处理后的高岭土和固含量为45% 丁苯胶乳，混合均匀，然后加入相当于丁苯乳液重量15%的丙烯酸、8%的醋酸乙烯酯、4%的甲基丙烯酸甲酯、2%的乳化剂0P-10、1.5%的十二烷基硫酸钠和1%的过硫酸钾，水浴加热至80°C，搅拌2h，静置20min，过滤，烘干即可。
[0014]汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料的制备方法，包括以下步骤:
[0015](I)将尼龙46、三元乙丙橡胶、-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、硅酮粉、玻璃微珠、纳米硼纤维、硬脂酸钡、2-甲基丙烯酸四氯化铬、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)、聚四氟乙烯微粉加入开炼机内，在70-80°C混炼3-6min，然后加入余下原料，在95-105°C下混炼2-4min，冷却至40°C以下时出料；
[0016](2)将混炼好的物料投入双螺杆挤出机内，在各区加工温度设置在280-300°C之间、主机转速在80-120r/min下共混、挤出，冷却后经切粒机切粒，粒料再经干燥、筛选、包装即得成品。
[0017]本实施例制得的尼龙复合材料的性能检测如下表所示:
[0018]
【权利要求】
1.一种汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:尼龙46 80-100、聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯30-50、三元乙丙橡胶15-25、Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷2-3、2_甲基丙烯酸四氯化铬1.5-2.5、玻璃微珠25-35、纳米硼纤维10-15、赤泥15-20、硅灰石粉14-22、改性高岭土 12-18、硅酮粉8-12、四溴双酚A 10-15、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦16-24、二茂铁5_10、棕榈蜡6-12、硬脂酸钡2-4、聚四氟乙烯微粉3-5、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)2-3、抗氧剂1098 1-2、抗氧剂 BHT 1-2 ； 所述改性高岭土的制备方法如下:(1)将高岭土放入浓度为20%的盐酸溶液中浸泡l_2h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，620-680°C煅烧l_2h，自然冷却至室温，粉碎，过筛，加水超声分散制成浓度为45-55%的悬浮液，待用；(2)按摩尔比1:1-2的比例将钛酸丁酯、正硅酸乙酯溶于2-3倍量无水乙醇，用浓度为15%冰醋酸溶液调节PH至4-5，磁力搅拌l_2h，得到胶体溶液；(3)按质量比1:1.5-2将步骤(1)制得的悬浮液与步骤(2)制得的胶体溶液混合均匀，再加入混合液重量3-5%的纳米碳化硅、2-4%的硫酸锌、1-2%的司盘-80水浴加热至50-60°C，搅拌l_2h，过滤，烘干，650-700°C煅烧l_2h，自然冷却至室温，加入相当于高岭土重量3-5%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、2-3%的硬脂酸和1-2%的N- ( β -氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷，2000-3000rpm高速搅拌10_15min，待用；(4)按重量比1:3-4的比例称取步骤(3)处理后的高岭土和固含量为45% 丁苯胶乳，混合均匀，然后加入相当于丁苯乳液重量10-15%的丙烯酸、5-10%的醋酸乙烯酯、3-6%的甲基丙烯酸甲酯、2-3%的乳化剂0Ρ-10、1-2%的十二烷基硫酸钠和1-2%的过硫酸钾，水浴加热至70-80°C，搅拌2_3h，静置20-30min，过滤，烘干即可。
2.如权利要求1所述的汽车发动机进气管用耐高温尼龙46复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将尼龙46、三元乙 丙橡胶、-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、硅酮粉、玻璃微珠、纳米硼纤维、硬脂酸钡、2-甲基丙烯酸四氯化铬、二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)、聚四氟乙烯微粉加入开炼机内，在70-80°C混炼3-6min，然后加入余下原料，在95-105°C下混炼2_4min,冷却至40°C以下时出料； (2)将混炼好的物料投入双螺杆挤出机内，在各区加工温度设置在280-300°C之间、主机转速在80-120r/min下共混、挤出，冷却后经切粒机切粒，粒料再经干燥、筛选、包装即得成品。
【文档编号】C08L67/02GK104046015SQ201410214163
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】王玉宝, 詹金珠, 张如宏, 陈士坤, 崔伟东 申请人:安徽安缆模具有限公司