专利名称：：一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物及其制备方法，主要应用于汽车、OA等行业中的轴承、齿轮、衬套、滚筒和凸轮等有相对运动的零部件，属于改性聚酰胺
技术领域：
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背景技术：
：尼龙66是一种用途广泛的工程塑料，由己二胺和己二酸缩聚而成，其熔点为246-263'C，理论熔点为259'C(DSC法)，干态下的玻璃化转变温度为50°C。且其分子链上的酰胺基团具有极性，易形成氢键，所以其机械性能优异，如高强度、高模量、高硬度等；热性能也很高，如热变形，当加入玻纤后可达到26(TC(负荷为0.45MPa),250°C(负荷为1.82MPa);此外还表现出优异的抗蠕变性、耐磨性和消音性等。但也由于其本身这种特殊的结构，使其吸水性高，导致其尺寸稳定性差，从而也使其耐磨性和耐热性下降。通过一般的增强，填充办法可以改善其不足，并能使其性能大大提高。通用玻璃纤维增强尼龙66目前市场销量很多，不同的生产厂家生产的玻璃纤维增强尼龙66在性能上存在很大差异，一般国外生产厂家如D叩ont，Asahi，Lanxess，BASF,Solutia,Dowchemical等，根据实际需要有不同的品级，如高刚性，高耐热，抗老化，抗水解等等，但还没有高耐磨高刚性增强尼龙66复合物。
发明内容本发明的目的是提供一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物及其制备方法。为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，由以下重量份原料组成尼龙66100份、成核剂0.l份-15份、耐磨剂5份-30份、热稳定剂和加工助剂0.5份一3份、玻璃纤维15份-105份。所述的成核剂分无机质微粒，为纳米级的滑石粉，其长为30—60um，厚为0.5_5um、碳化硅、碳化硅、氧化硅、石墨，氧化镁，氧化铝和熔点大于285。C的高分子聚合物，为线型聚苯硫醚PPS，齐聚物己内酰胺二聚体，PA46、全芳香族聚酰亚胺或全芳香族聚酰胺PPA;所述的耐磨剂为四氟乙烯粉末和石墨；所述的玻璃纤维为硅垸偶联剂，为硬脂酸、硬脂酸盐和烷基磺酸钠；所述的热稳定剂和加工助剂为酚类和亚磷酸酯类，所述的酚类为N，N7-1,6-己二基二(3，5—二(1，l一二甲基乙基)一4—羟基苯丙酰、四(e一(3，5—二叔丁基一4一羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三甘醇双一3—(3—叔丁基一4一羟基一5—甲基苯基)丙酸酯，e—(4一羟基一3，5—二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，(2，4，6—三氧代一1，3，5—三嗪一1，3，5(2H,4H，6H)-三基)三乙烯基三(3—(3，5—二叔丁基一4一羟基苯基)丙烯酸酯〕，2，^—硫代双(3—(3，5—二叔丁基一4一羟基苯基)丙酸乙酯〕，3，5—二(1，1一二甲基乙基)一4—羟基苯丙酸2—(3—(3，5—二(1，l一二甲基乙基)一4一羟基苯基)一1—氧代丙基)酰肼，N,N^1,6-己二基二(3，5—二(1，1_二甲基乙基一4一羟基苯丙酰；所述的亚磷酸酯类为季戊四醇双亚磷酸二(2，4一二特丁基苯基)酯、三(2，4一二叔丁基苯基)亚磷酸酯，四(2，4一二叔丁基苯基一4，4'联苯基)双磷酸酯，双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硫代二丙酸上(十八)酯、硫代二丙酸二月桂酯。一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物的制备方法，其特征在于，其步骤为第一步.按重量份称取原料；第二步.将PA66树脂、成核剂、耐磨剂、热稳定剂和加工助剂在高混机中混合均匀，混合时间为90秒一150秒；第三步.将混合好的原料进入到指定螺杆组合的双螺杆挤出机中，在220-35CTC的温度下与处理好的玻璃纤维一起混炼挤出造粒，即获得本发明的高刚性高耐磨增强尼龙66复合物。本发明采用成核剂在玻璃纤维增强尼龙66中，使之球晶细化，熔点、刚性、表面硬度、表面光泽度和尺寸稳定性获得大幅度提高，同时，韧性损耗也很小。玻璃纤维具有憎水基团低表面能活性特点。本发明的优点是各项指标均达到或超过预定要求，使材料的弯曲模量达到11000MPa以上，硬度达到135N/誦2.在无润滑，表面压力1.5kg/m2，速度为29m/min、温度23'C条件下，最大静摩擦系数0.11，最大动摩擦系数0.07;在无润滑、表面压力为100kg/cm2、速度为23m/min条件下，PV值达至lj2270kg/cm2.m/min以上。具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步说明。生产该复合物采用的主要设备有高速混合机转速450-1300转/分；双螺杆挤出机螺杆转速350-450rpm，机筒温度是220-35(TC;水槽水温20-4(TC;切粒机转速400-700rpm。实施例1尼龙66选用DOW化学的特性粘度为2.7±0.02的PA6621SPC;成核剂选用美国PhillipsPetroleum的重均分子量为4一5万的线型PPSRytonR-6;耐磨剂选用上海氟塑料研究所生产的聚四氟乙烯粉末PTFE;玻璃纤维选用美国Saintgobain的自处理的玻璃纤维Saintgobain983;热稳定剂和加工助剂选用为Ciba(N,W-1,6-己二基二(3，5—二(1，1一二甲基乙基)一4一羟基苯丙酰、季戊四醇双亚磷酸二(2，4一二特丁基苯基)酯)。将特性粘度为2.7±0.02的PA66100kg、聚合度为线型PPS10kg、耐磨剂聚四氟乙烯粉末PTFE(M1300上海氟塑料研究所)10kg、热稳定剂和加工助剂0.9kg放入高混机中在450rpm条件下混均，加入到双螺杆挤出机中混炼，在距主喂料口950mm处的玻璃纤维入口，将处理好的52kg玻璃纤维加入到充满塑化好的熔体挤出机中，使其剪断与熔体充分混合、浸润、分散，经机头挤出切粒。熔融挤出温度为240-320°C，各段的温度依次为240±10°C,250±10°C,260±10°C,270±10°C,280±10°C，280±10°C,270±10°C,260±10°C，260±10°C，270土1CTC，即获得本发明的高耐磨高刚性增强尼龙66复合物。线型高分子量聚苯硫醚PPS的热变形为26(TC(1.82MPa)，长期使用温度为200-24(TC。在204'C以下，难溶于所有的溶剂，不受一般酸碱的腐蚀；高温下其力学性能下降很少，耐疲劳性、抗蠕变性和固有的阻燃性极佳。在高温高湿的环境下其尺寸几乎不变；在24(TC高温下，仍能保持很好耐磨性。而且PA66分子上酰胺基团与PPS苯环上C-H键间形成氢键，使PPS与PA66形成非常好的核壳结构；同时由于PPS在空气中具有热固化交联特性，与PA66共混，可在PA66与PPS界面形成半互穿聚合物网络过渡层，从而大大强化两相界面结合力。由于PPS与PA66界面易形成很强的结合力，且二者分别有"-S-"和酰胺基"-NH-CO-"，极易与玻纤表面的活性偶联剂发生化学反应，使三者形成一个紧密的凝聚体，最后使材料的强度、刚性、表面硬度以及耐水性能大幅度提高。本发明产品，可采用ISO标准，进行检测。测试试样，由CJ80NC型注塑机在240-35(TC下注塑成型。机械性能测试方法1.拉伸强度按ISO527—2测试；拉力实验机型号LJ-1000速度10mm/min2.弯曲强度按ISO178测试；拉力实验机型号LJ-1000速度2國/min;3.热变型温度按IS075—2测试；4.比重按ISO1183测试；5.玻璃纤维含量按ISO3451/1测试；6.摩擦系数按ISO8295测试7.摩擦磨损量极限PV值按ISO6601测试；8.硬度按ISO2039—2测试；9.表面光泽度按ISO2813测试对上述复合物进行检测，其结果如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注摩擦系数测定条件无润滑、表面压力1.5kg/m2、速度29m/min、温度23°C，摩擦磨损极限PV值测定条件无润滑、表面压力为100kg/cm2、速度为23m/min实施例2尼龙66选用DOW化学的特性粘度为2.7±0.02的PA6621SPC;成核剂选用美国DuPont公司的全芳香，聚酰胺PPA;耐磨剂选用上海氟塑料研究所生产的聚四氟乙烯粉末PTFE;玻璃纤维选用美国Saintgobain的自处理的玻璃纤维Saintgobain983;热稳定剂和加工助剂选用CibaN,N'-1，6-己二基二(3，5—二(1，l一二甲基乙基)一4一羟基苯丙酰和季戊四醇双亚磷酸二(2，4一二特丁基苯基)酯。将特性粘度为2.7土0.02的PA66100kg、全芳香族聚酰胺PPA10KG、耐磨剂聚四氟乙烯粉末PTFE10KG(M1300上海氟塑料研究所)、热稳定剂和加工助剂0.9KG放入高混机中在450rpm条件下混合均匀，加入到双螺杆挤出机中混炼，在距主喂料口950mm处的玻纤口加入52KG处理好的玻璃纤维到充满塑化好的熔体挤出机中，将其剪断与熔体充分混合，浸润，分散，经机头挤出切粒，熔融挤出温度为240-350'C，各段温度依次为240土10。C,250士l(TC，260士l(rC,270士10'C，280士10'C，280±10°C,270±1(TC，260土10'C，260±10°C，270±10°C，即获得本发明的高耐磨高刚性增强尼龙66复合物。该全芳香族聚酰亚胺选PPA(DUP0NT)，其熔点为345。C，玻璃化转变温度为275'C，其强伸性非常好，长期耐热氧老化性好，尺寸稳定性好，耐磨性好，与PA66相溶性好，是PA66非常好的成核剂。对上述的产品进行检测，其结果如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>附表二各种玻璃纤维增强尼龙66自组合摩擦磨损的极限PV值(条件无润滑，表面压力100kg/cm2，速度"m/min)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1.一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，由以下重量份原料组成尼龙66100份、成核剂0.1份-15份、耐磨剂5份-30份、热稳定剂和加工助剂0.5份-3份、玻璃纤维15份-105份。2.根据权利要求1所说的一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，所述的成核剂分无机质微粒，为纳米级的滑石粉，其长为30—60um，厚为0.5一5um、碳化硅、氧化硅、石墨，氧化镁，氧化铝和熔点大于285。C的高分子聚合物，为线型聚苯硫醚PPS、齐聚物己内酰胺二聚体，PA46、全芳香族聚酰亚胺或PPA。3.根据权利要求1所说的一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，所述的耐磨剂为四氟乙烯粉末和石墨。4.根据权利要求1所说的一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，所说的玻璃纤维为硅烷偶联剂，为硬脂酸、硬脂酸盐和烷基磺酸钠。5.根据权利要求1所说的一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，所说的热稳定剂和加工助剂为酚类和亚磷酸酯类。6.根据权利要求5所说的一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，所说的酚类为N,N^1,6-己二基二(3，5—二(1，1—二甲基乙基)一4一羟基苯丙酰、四〔P—(3，5—二叔丁基一4一羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三甘醇双一3—(3—叔丁基一4一羟基一5—甲基苯基)丙酸酯，e—(4一羟基一3，5—二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，(2，4，6—三氧代一1，3，5一三嗪—1，3，5(2H，4H,6H)-三基)三乙烯基三(3—(3，5—二叔丁基一4一羟基苯基)丙烯酸酯〕，2，2'—硫代双(3—(3，5—二叔丁基一4一羟基苯基)丙酸乙酯)，3，5—二(1，l一二甲基乙基)_4—羟基苯丙酸2—(3_(3，5_二(1，l一二甲基乙基)一4一羟基苯基)一l—氧代丙基)酰肼，2N，N-1,6-己二基二(3，5—二(1，l一二甲基乙基一4一羟基苯丙酰。7.根据权利要求5所说的一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，所说的亚磷酸酯类为季戊四醇双亚磷酸二(2，4一二特丁基苯基)酉旨、三(2，4一二叔丁基苯基)亚磷酸酯，四(2，4一二叔丁基苯基一4，4'联苯基)双磷酸酯，双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硫代二丙酸上(十八)酯、硫代二丙酸二月桂酯。8.根据权利要求1所说的一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物的制备方法，其特征在于，其步骤为第一步.按重量份称取原料；第二步.将PA66树脂、成核剂、耐磨剂、热稳定剂和加工助剂在高混机中混合均匀，混合时间为90秒一150秒；第三步.将混合好的原料进入到指定螺杆组合的双螺杆挤出机中，在220-35(TC的温度下与处理好的玻璃纤维一起混炼挤出造粒，即获得本发明的高刚性高耐磨增强尼龙66复合物。全文摘要本发明涉及一种高耐磨高刚性增强尼龙66复合物，其特征在于，由以下重量份原料组成尼龙66100份、成核剂0.1份-15份、耐磨剂5份-30份、热稳定剂和加工助剂0.5份-3份、玻璃纤维15份-105份。本发明的优点是各项指标均达到或超过预定要求，使材料的弯曲模量达到11000MPa以上，硬度达到135N/mm2.在无润滑，表面压力1.5kg/m2，速度为29m/min、温度23℃条件下，最大静摩擦系数0.11，最大动摩擦系数0.07；在无润滑、表面压力为100kg/cm<sup>2</sup>、速度为23m/min条件下，PV值达到2270kg/cm<sup>2</sup>·m/min以上。文档编号C08L77/00GK101182388SQ20071017207公开日2008年5月21日申请日期2007年12月11日优先权日2007年12月11日发明者刘志力,吉继亮,姜苏俊,永张,妤苏,陈大华申请人:上海金发科技发展有限公司;广州金发科技股份有限公司