一种高气体密封性尼龙复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及尼龙复合材料，具体涉及一种高气体密封性尼龙复合材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 汽车在使用过程中因燃油蒸汽泄露及尾气排放会释放出大量的CO、C02、S02和碳 氢化合物等，这些都会对环境带来巨大的危害。鉴于此，人们考虑在汽车内引入一些特殊组 件来控制毒害气体的排放，如燃油蒸发控制系统（EVAP)。
[0003] 燃油蒸发控制系统能够储存燃油系统所产生的燃油蒸汽（HC)，阻止燃油蒸汽泄露 到大气中，同时将收集的燃油蒸汽适时地送入进气歧管，与正常混合气混合后送入发动机 燃烧，使燃油得到充分利用。燃油蒸发系统的组成一般包括燃油箱、活性碳罐、碳罐阀等。
[0004] 碳罐阀是燃油蒸发控制系统中的重要部件之一，受到发动机电子元件（PCM)的控 制：当发动机熄火后，碳罐阀门关闭，汽油蒸汽与新鲜空气在罐内混合并贮存在活性碳罐 中；当发动机启动后，装在活性碳罐与进气歧管之间的碳罐阀门打开，活性碳罐内的汽油蒸 汽在进气管的真空作用下被洁净空气带入气缸内参加燃烧。这样做不但减少了排放，而且 也降低了油耗。考虑到碳罐阀制件所处的工作环境及功能特点，一般要求其制作材料须具 有良好的机械性能、抗高低温老化性能及老化前后气密性。而其中尤以材料气体密封性的 要求最为难以实现。
[0005] MXD6(间苯二甲胺与己二酸的缩聚尼龙）是一种具有出色气体密封性的尼龙基体 材料。中国专利ZL201210250206. 0公开了一种高阻隔尼龙薄膜，该高阻隔尼龙薄膜包括 第一表层、芯层、第二表层，其特征在于：在所述第一表层中：MXD6质量百分比含量为10? 30%，PA6质量百分比含量为66?88%，自制母料质量百分比含量为2?4% ;在所述第二 表层中：MXD6质量百分比含量为10?30 %，PA6质量百分比含量为66?88 %，自制母料质 量百分比含量为2?4%。中国专利ZL201010296671. 9公开了了一种高阻隔性加纤阻燃 吹塑尼龙复合材料及其制备方法，由下列重量份的组分：PA6650?70份；EOVAlO?20份； MXD65?10份；相容剂1?5份；玻纤15?20份；阻燃剂20?25份；增塑剂5?10份； 热稳定剂〇. 1?〇. 3份；抗氧化剂0. 1?1份，纳米蒙脱土 1?5份，将所有原料在高速机 中混合，通过双螺杆挤出造粒机控制温度在190°C?250°C温度下挤出造粒得到高阻隔性 加纤阻燃吹塑尼龙复合材料。上述两篇专利采用MXD6材料制备而得，虽然很好的改善了制 件的气体密封性，但因为其成本较高而限制了其应用价值。
[0006] PA66增强材料由于具有出色的机械性能、热稳定性、耐磨性和自润滑性而被视为 制作碳罐阀的可能材料之一。然而，由于现有技术的缺陷，PA66增强材料普遍存在抗高低 温老化性差，老化后气密性不佳等缺陷。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高气体密封性 尼龙复合材料及其制备方法。
[0008] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0009] -种高气体密封性尼龙复合材料，其特征在于，该复合材料的原料包括以下重量 份数的组分：
[0010]
【主权项】
1. 一种高气体密封性尼龙复合材料，其特征在于，该复合材料的原料包括以下重量份 的组分： 聚酰胺 30?75份； 玻璃纤维 10?50份； 增韧剂 10?30份； 纳米蒙脱土 1~10份； 玻纤界面改性剂 0.1-1份； 润滑剂 0.2?1份； 抗氧剂 0.1-1.2份。
2. 根据权利要求1所述的高气体密封性尼龙复合材料，其特征在于，所述的聚酰胺为 PA66盐与己内酰胺缩聚制得的共聚尼龙。
3. 根据权利要求2所述的高气体密封性尼龙复合材料，其特征在于，所述的共聚尼龙 中，己内酰胺的含量占所有聚合单体总重量的15%?80%。
4. 据权利要求3所述的高气体密封性尼龙复合材料，其特征在于，所述的己内酰胺的 含量占所有聚合单体总重量的20%?45%。
5. 根据权利要求1所述的高气体密封性尼龙复合材料，其特征在于，所述的玻璃纤维 为经偶联剂处理过的无碱玻纤； 所述的增韧剂为POE-MAH、EPDM-MAH、SEBS-MAH、SBS-MAH、EAA、EMA中的一种或几种的 混合物； 所述的玻纤界面改性剂为间苯二甲酸-5-磺酸钠（5-SSIPA);所述的抗氧剂为受阻酚 类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫抗氧剂中的一种或几种的复配物； 所述的润滑剂可为硅酮粉、蒙旦蜡、聚酯蜡、改性乙撑双脂肪酸酰胺中的一种或几种的 复配物。
6. 根据权利要求1所述的高气体密封性尼龙复合材料，其特征在于，所述的纳米蒙脱 土为经硅烷偶联剂改性后的有机蒙脱土，该有机蒙脱土的粒径为50?3000目。
7. 根据权利要求6所述的高气体密封性尼龙复合材料，其特征在于，所述的有机蒙脱 土的粒径为800?2500目。
8. -种如权利要求1所述的高气体密封性尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，该 制备方法包括以下步骤： (1) 按照以下重量份的组分备料：聚酰胺30?75份、玻璃纤维10?50份、增韧剂10? 30份、纳米蒙脱土 1?10份、玻纤界面改性剂0. 1?1份、润滑剂0. 2?1份、抗氧剂0. 1? 1. 2 份； (2) 将聚酰胺放置在鼓风干燥箱中，于100?120°C下干燥2?4h; (3) 将除玻璃纤维以外的其他所有组分加入高混机中共混lOmin，制得均匀预混料； (4) 将步骤（3)制得的预混料从双螺旋杆挤出机的主喂料口加入，将玻璃纤维从玻璃 纤维口加入，控制双螺旋杆挤出机转速为800?1200r/min，温度为230?275 °C，进行挤出 造粒，即得产品。
【专利摘要】本发明涉及一种高气体密封性尼龙复合材料及其制备方法，该复合材料的原料包括以下重量份数的组分：聚酰胺30～75份；玻璃纤维10～50份；增韧剂10～30份；纳米蒙脱土1～10份；玻纤界面改性剂0.1～1份；润滑剂0.2～1份；抗氧剂0.1～1.2份。与现有技术相比，本发明的尼龙复合材料在保持良好机械性能的同时，具有出色的抗高低温老化性能和气体密封性能，特别适用于制作汽车燃油蒸发系统内的碳罐阀部件，具有突出的应用价值。
【IPC分类】C08L51-00, C08L51-06, C08L77-00, C08K13-06, B29C45-76, B29C47-92, C08K3-34, C08K5-42, C08K7-14, C08J5-08, C08K9-06
【公开号】CN104610731
【申请号】CN201510057031
【发明人】周军杰, 张强, 陈光伟, 周海堤, 孟成铭
【申请人】上海日之升新技术发展有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月3日