本发明涉及功能性母料领域，具体涉及一种提高尼龙树脂耐热性的功能母粒。
背景技术：
：尼龙树脂即聚己二酰己二胺树脂，具有较好的疲劳强度和钢性，摩擦系数低，耐磨性好，应用在汽车零部件、电力和电子器件领域。但是随汽车小型化、电子电气设备高性能化、机械设备轻量化进程加快，对尼龙树脂的性能要求更高，尤其对尼龙作为结构性材料在耐热性方面提出了很高的要求。当温度在80℃以上时，尼龙树脂内的分子内运动单元（链段）无规热运动超过分子间内聚作用导致分子间间距增大，使尼龙树脂表现出耐热性差的现象。现有技术中是在尼龙树脂中加入玻璃纤维提高尼龙树脂的耐热性、耐老化性。但玻璃纤维在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增强，导致制品变形翘曲。中国专利CN103254623A，
专利名称：一种耐磨耐热星尼龙，公布日期2013年8月21日，公开了一种添加有玻璃纤维、热稳定剂、醋酸铜、硅油、聚己内酯、碳纤维、热固性树脂的尼龙树脂，具有高温不易变形的优点。但玻璃纤维使尼龙制品存在变形翘曲的潜在缺陷。母粒是将超常量的改性化学助剂均匀负载在载体树脂中而得到的粒状聚集体。与直接在制品中添加改性化学助剂相比：母粒的分散效果好使制品的性能均匀，母粒的载体树脂与制品树脂的相容性好使添加母粒的制品的性能提提升效果更好，母粒的使用安全、功能全面。技术实现要素：针对现有技术中添加玻璃纤维来提高尼龙树脂的耐热性存在制品翘曲的潜在缺陷风险，本发明的目的在于提供一种可添加在尼龙树脂中的功能母粒，通过功能母粒中的复合成分提高尼龙树脂的耐热性，使其能够满足汽车小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的应用要求，同时避免出现翘曲现象。本发明提供如下的技术方案：一种提高尼龙树脂耐热性的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂100～120份、纳米级二氧化硅粉15～25份、粉状植物鞣剂15～25份、纳米级萤石粉8～10份、增韧剂5～7份、热稳定剂5～7份、偶联剂0.8～1.2份、分散剂0.8～1.2份、抗氧剂0.8～1.0份，其中载体树脂为聚己二酰己二胺。本发明的功能母粒采用聚己二酰己二胺树脂作为载体树脂与尼龙树脂的相容性好，可使功能母粒均匀分散的添加到尼龙树脂中，使功能母粒改善尼龙树脂的耐热性的效果更佳。在本发明的功能母粒中有纳米级二氧化硅粉、粉状植物鞣剂和纳米级萤石粉三种复合成分，作为功能母粒的组份添加到尼龙树脂中均匀分散填充。其中纳米级二氧化硅粉的表面有大量的硅羟基，可以与尼龙树脂中的酰胺中的氢原子或羟基形成氢键，纳米级萤石粉中的氟也因具有较强的电负性而与尼龙树脂中的酰胺中的氢原子或羟基形成氢键，粉状植物鞣剂中的单宁含有较多的酚羟基也与尼龙树脂中的酰胺中的氢原子或羟基形成氢键，这三中成分通过不同的机理与尼龙树脂内部结构形成氢键，协同形成对尼龙树脂内的链段热运动的限制约束，从而提高尼龙树脂的耐热性。同时二氧化硅和萤石粉可以提高尼龙树脂的强度，强化尼龙树脂的耐热性。增韧剂可以提高尼龙树脂的弯曲和拉伸强度，热稳定剂辅助复合成分提高耐热效果，偶联剂提高尼龙树脂与复合成分间的表面活性，分散剂使各组份分散均匀，从而协同复合成分的效果。作为本发明的一种改进，增韧剂为木质素纤维。木质素纤维可以增强尼龙树脂的韧性好抗拉强度，保证尼龙树脂的物理性质基本稳定，强化功能母粒的耐热性效果。作为本发明的一种改进，热稳定剂为纳米级石墨烯。纳米级石墨烯的网状结构在尼龙树脂内部形成连接层，可提高尼龙树脂的热稳定性，防止热变形，强化功能母粒的耐热效果。作为本发明的一种改进，所述偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂改善了萤石粉、二氧化硅与尼龙树脂之间的表面活性，促进了氢键的形成，提高了功能母粒的效果。作为本发明的一种改进，所述分散剂为氧化聚乙烯蜡。氧化聚乙烯蜡功能母粒中的各成分在添加到尼龙树脂中后分散均匀，保证尼龙树脂品质的一致性。作为本发明的一种改进，所述抗氧剂的组份以重量份比计为：BHT：柠檬酸=1:1.2～1.5。BHT与柠檬酸的组合可以有效提高尼龙树脂的耐老化性，强化功能母粒的耐热效果。一种提高尼龙树脂耐热性的功能母粒的制备方法，包括以下步骤：（1）将重量份的各原料组份放入混合搅拌机中在50～60℃搅拌混合45～60分钟，搅拌速度250～300r/min；（2）将混合物料投入双螺杆挤出机中，保持双螺杆挤出机的搅拌速度为180～220r/min，双螺杆挤出机各段的温度范围为155～200℃，经充分熔融复合后，挤出成粒；（3）将步骤（2）所得颗粒经过-15目～+20目的筛网过筛。首先将原料在混合搅拌机中高速搅拌均匀，提高功能母粒的性能一致性。通过双螺杆挤出机熔融复合挤出成颗粒状。本发明的功能母粒的粒径可通过-15目～+20目的筛网，添加在尼龙树脂中既可以保证均匀分散，又避免粒径过大影响功能母粒的熔融分散效果。作为本发明的一种改进，步骤（2）中双螺杆挤出机各段的温度控制分别为：一段155～160℃、二段160～170℃、三段170～180℃、四段180～190℃、五段190～195℃、六段195～200℃、七段190～195℃，模头温度为190～195℃。通过设定双螺杆挤出机各段的操作温度逐渐上升，充分释放功能母粒中各组分的耐热、抗氧化、热稳定以及润滑分散特性，提高功能母粒性能的稳定均匀一致。作为本发明的一种改进，在进行步骤（3）筛选前将步骤（2）所得颗粒140～155℃通风干燥2～4小时得干燥的颗粒。这样可以促进功能母粒表面结构均匀，便于长期存放。本发明的有益效果如下：本发明的功能母粒将纳米级二氧化硅粉、萤石粉和植物鞣剂负载在载体树脂中，通过在尼龙树脂内部形成氢键限制尼龙树脂的链段的无规则运动，提高尼龙树脂的耐热性，同时避免了玻璃纤维引起的翘曲缺陷，而且使尼龙树脂的韧性、抗老化能力增强，树脂品质均匀。具体实施方式下面就本发明的具体实施方式作进一步说明：实施例1：一种提高尼龙树脂耐热性的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂100g、纳米级二氧化硅粉15g、粉状植物鞣剂15g、纳米级萤石粉8g、增韧剂5g、热稳定剂5g、偶联剂0.8g、分散剂0.8g、抗氧剂0.8g，其中载体树脂为聚己二酰己二胺，增韧剂为木质素纤维，热稳定剂为石墨烯，偶联剂优选为硅烷偶联剂，分散剂优选为氧化聚乙烯蜡，抗氧剂优选为BHT与柠檬酸组合，且重量份比为：BHT：柠檬酸=1:1.2～1.5。提高尼龙树脂耐热性的功能母粒的制备方法包括以下步骤：（1）将重量份的各原料组份放入混合搅拌机中在50℃搅拌混合45分钟，搅拌速度250r/min；（2）将混合物料投入双螺杆挤出机中，保持双螺杆挤出机的搅拌速度为180r/min，双螺杆挤出机各段的温度范围为155～200℃，经充分熔融复合后，挤出成粒；（3）将步骤（2）所得颗粒经过-15目～+20目的筛网过筛。为得到性能均匀且表现较好的母粒，步骤（2）中双螺杆挤出机各段的温度控制分别为：一段155～160℃、二段160～170℃、三段170～180℃、四段180～190℃、五段190～195℃、六段195～200℃、七段190～195℃，模头温度为190～195℃。为提高功能母粒表面的均匀程度，将步骤（2）所得颗粒140℃通风干燥4小时得干燥的颗粒，然后再通过步骤（3）筛选。通过-15目～+20目筛网的颗粒即为所要获得的提高尼龙树脂耐热性的功能母粒。实施例2：一种提高尼龙树脂耐热性的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂110g、纳米级二氧化硅粉20g、粉状植物鞣剂20g、纳米级萤石粉9g、增韧剂6g、热稳定剂6g、偶联剂1.0g、分散剂1.0g、抗氧剂0.9g，其中载体树脂为聚己二酰己二胺，增韧剂为木质素纤维，热稳定剂为石墨烯，偶联剂优选为硅烷偶联剂，分散剂优选为氧化聚乙烯蜡，抗氧剂优选为BHT与柠檬酸组合，且重量份比为：BHT：柠檬酸=1:1.2～1.5。提高尼龙树脂耐热性的功能母粒的制备方法包括以下步骤：（1）将重量份的各原料组份放入混合搅拌机中在55℃搅拌混合50分钟，搅拌速度270r/min；（2）将混合物料投入双螺杆挤出机中，保持双螺杆挤出机的搅拌速度为200r/min，双螺杆挤出机各段的温度范围为155～200℃，经充分熔融复合后，挤出成粒；（3）将步骤（2）所得颗粒经过-15目～+20目的筛网过筛。为得到性能均匀且表现较好的母粒，步骤（2）中双螺杆挤出机各段的温度控制分别为：一段155～160℃、二段160～170℃、三段170～180℃、四段180～190℃、五段190～195℃、六段195～200℃、七段190～195℃，模头温度为190～195℃。为提高功能母粒表面的均匀程度，将步骤（2）所得颗粒150℃通风干燥3小时得干燥的颗粒，然后再通过步骤（3）筛选。通过-15目～+20目筛网的颗粒即为所要获得的提高尼龙树脂耐热性的功能母粒。实施例3：一种提高尼龙树脂耐热性的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂120g、纳米级二氧化硅粉25g、粉状植物鞣剂25g、纳米级萤石粉10g、增韧剂7g、热稳定剂7g、偶联剂1.2g、分散剂1.2g、抗氧剂1.0g，其中载体树脂为聚己二酰己二胺，增韧剂为木质素纤维，热稳定剂为石墨烯，偶联剂优选为硅烷偶联剂，分散剂优选为氧化聚乙烯蜡，抗氧剂优选为BHT与柠檬酸组合，且重量份比为：BHT：柠檬酸=1:1.2～1.5。提高尼龙树脂耐热性的功能母粒的制备方法包括以下步骤：（1）将重量份的各原料组份放入混合搅拌机中在60℃搅拌混合60分钟，搅拌速度300r/min；（2）将混合物料投入双螺杆挤出机中，保持双螺杆挤出机的搅拌速度为220r/min，双螺杆挤出机各段的温度范围为155～200℃，经充分熔融复合后，挤出成粒；（3）将步骤（2）所得颗粒经过-15目～+20目的筛网过筛。为得到性能均匀且表现较好的母粒，步骤（2）中双螺杆挤出机各段的温度控制分别为：一段155～160℃、二段160～170℃、三段170～180℃、四段180～190℃、五段190～195℃、六段195～200℃、七段190～195℃，模头温度为190～195℃。为提高功能母粒表面的均匀程度，将步骤（2）所得颗粒155℃通风干燥2小时得干燥的颗粒，然后再通过步骤（3）筛选。通过-15目～+20目筛网的颗粒即为所要获得的提高尼龙树脂耐热性的功能母粒。市售一般尼龙树脂（对比例1）与添加有本发明的实施例1、2、3的功能母粒的尼龙树脂（分别为测试样1、测试样2、测试样3）的性能数据对比如表1所示：表1性能对比数据测试项目测试标准对比例1测试样1测试样2测试样3热变形温度ASTMD64887.5℃99.2℃103.4℃108.1℃拉伸强度ASTMD63889MPa97MPa103MPa109MPa悬臂梁缺口冲击强度GB/T1843-200816.7KJ/m219.0KJ/m220.1KJ/m222.3KJ/m2本发明的功能母粒可明显提高尼龙树脂的耐热性，避免产生翘曲缺陷，而且增强了尼龙树脂的韧性、抗老化能力。当前第1页1 2 3