专利名称：一种复合材料及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子复合材料领域。主要是涉及高模量、高抗扭、高热稳定性聚酰胺 66增强复合材料并用于替代铝合金及铜螺纹制品的制造。
背景技术：
聚酰胺66 (俗称尼龙66)是一种常用工程高分子材料。常用增强改性方法提高性能以扩展其应用领域及范围。常用的增强方法有无机填料、纤维增强及树脂共混改性等。其中玻纤增强最为常见，但玻纤增强填充量一般只能达到50%。再高则影响注塑加工时的流动性，加工困难。另外在替代金属材料制造标准管螺纹制品时，用户要求在50Nm扭矩下不被破坏，且耐一定温度的热水。国内张贞祥等的专利(CN101525486)介绍了一种无卤玻纤增强尼龙树脂及制备方法。介绍了玻纤含量为35%的无卤玻纤增强尼龙66材料及制备方法；段召华等发表了《长玻纤增强尼龙66力学性能的研究》研究了 10 40%玻纤含量的尼龙66材料力学性能；张贞祥等的另一专利(CN101550272)介绍了 35 50%的玻纤含量的高强度耐磨尼龙66树脂及制备方法；陈勋森的专利(C N101531810)介绍了 40%玻纤含量的无卤阻燃玻纤增强级尼人龙66材料；徐亮等的专利介绍了一种玻纤含量为10 40%增强抗水解低翘曲尼龙66复合材料；孙平的专利(CN101760023A)介绍了一种玻纤含量为5 55%的不露纤的增强尼龙 66材料及制备方法。但是上述材料均为一般电子电器材料的替代品而设计，其耐水尤其是耐热水性能较差，且作为替代金属材料制造标准管螺纹制品时，难于满足在50Nm扭矩下不被破坏。
发明内容
本发明的目的是在上述现有技术的基础上提高玻纤填充含量，改善树脂流动性能，得到高模量、高抗扭、高热稳定性和较好流动性的聚酰胺66复合材料。本发明还通过热稳定体系的改进，使新的增强尼龙66复合材料具有高热稳定性， 在热水中能长期工作。本发明的技术方案为
一种复合材料，由包括30 45%的尼龙66、57 65%的玻璃纤维、1 1. 5%的热稳定助剂、3 10%的陶瓷微粉或改性陶瓷微粉和1 5%的聚硅氧烷树脂制备而成，所述百分比为重量百分比。所述热稳定助剂为抗氧剂1098和抗氧剂S9228 ；抗氧剂1098和抗氧剂s9228的用量重量比为8:3 12:1。本发明玻璃纤维和尼龙66优选的用量是玻璃纤维的用量为57 65%，尼龙66的用量为30 35%。更优选地，玻璃纤维与尼龙66的用量重量比为6 :4。所述尼龙66的粘度为2. 7。
所述玻璃纤维优选直径为10 μ m的无碱玻璃纤维。本发明所述陶瓷微粉使用前建议用KH550或KH560硅烷偶联剂处理。处理方法建议采用陶瓷微粉重量1%的硅烷偶联剂，以100倍纯净水或去离子水稀释，与陶瓷微粉在高速搅拌机中混合30分钟。本发明陶瓷微粉或改性陶瓷微粉粒径优选为1 5 μ m。本发明玻纤填充含量高、模量高、抗扭性能好(破坏扭矩高于50N. m)、热稳定性和流动性好，在热水中能长期工作。特别适用于制备管螺纹，尤其是标准管螺纹。
具体实施例方式本发明的原料为
重量百分比为30 45%的尼龙66 ；粘度取2. 7.
重量百分比为50 65%的玻璃纤维；采用定制直径为10 μ m的无碱玻纤。重量百分比为1 1. 5%的热稳定助剂；采用抗氧剂1098与新型耐高温、抗水解、 在制品中不易迁移，不易被萃取的抗氧剂s9228复配。其中抗氧剂1098和抗氧剂S9228的用量重量比为8 :3 12 :1。重量百分比为3 10%的陶瓷微粉(上海汇精亚纳米新材料有限公司产品)； 采用粒径为1 5 μ m的陶瓷微粉或改性陶瓷微粉。陶瓷微粉不仅能提高材料的尺寸
稳定性、耐热性及模量。球状颗粒的陶瓷微粉还能改善材料熔体的流动性。空心微珠在加工压力下会破碎，影响流动性能。重量百分比为1 5%的聚硅氧烷树脂；采用上海松亚化工有限公司的高粘度聚硅氧烷树脂；聚硅氧烷树脂能与陶瓷微粉协同作用改善树脂流动性，提高加工性能。本发明的制备方法为
改性陶瓷微粉为陶瓷微粉用KH550或KH560硅烷偶联剂处理(取陶瓷微粉重量1%的硅烷偶联剂，以100倍纯净水或去离子水稀释，与陶瓷微粉在高速搅拌机中混合30分钟)。尼龙66 (粘度2. 7)干燥3 4小时，与前述热稳定剂、陶瓷微粉、聚硅氧烷树脂在高速搅拌机中混合均勻，加入到温度设定为220 280°C的挤出机内，玻纤放卷经烘道预热，进偶联剂槽(KH550或KH560硅烷偶联剂以100倍纯净水或去离子水稀释)浸渍处理， 再干燥后经分散辊进入挤出机模头。与尼龙66复配料进行熔体浸渍包覆，再经冷却、牵引、 切粒成8 12mm的粒料。将前述制备方法的粒料加入到注塑机料斗中，注塑机三段温度分别为180J60， 280°C;喷嘴温度观5 °C。注塑标准样条，按GB/T1039-1992检测力学性能。
权利要求
1.一种复合材料，由包括30 45%的尼龙66、50 65%的玻璃纤维、1 1. 5%的热稳定助剂、3 10%的陶瓷微粉或改性陶瓷微粉和1 5%的聚硅氧烷树脂制备而成，所述百分比为重量百分比。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于热稳定助剂为抗氧剂1098和抗氧剂 s9228 ；抗氧剂1098和抗氧剂s9228的用量重量比为8 :3 12 :1。
3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于所述玻璃纤维的用量为57 65%，尼龙66的用量为30 35%。
4.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于所述玻璃纤维与尼龙66的用量重量比为6 :4。
5.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于尼龙66的粘度为2.7。
6.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于玻璃纤维为直径10μ m的无碱玻璃纤维。
7.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于所述改性陶瓷微粉为陶瓷微粉用KH550或KH560硅烷偶联剂处理得到的改性陶瓷微粉。
8.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于所述陶瓷微粉或改性陶瓷微粉粒径为1 5 μ m。
9.权利要求1或2所述的复合材料用于制备管螺纹。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于所述管螺纹为标准管螺纹。
全文摘要
本发明涉及一种复合材料，由包括30～45%的尼龙66、57～65%的玻璃纤维、1～1.5%的热稳定助剂、3～10%的陶瓷微粉或改性陶瓷微粉和1～5%的聚硅氧烷树脂制备而成，所述百分比为重量百分比。本发明玻纤填充含量高、模量高、抗扭性能好(破坏扭矩高于50N.m)、热稳定性和流动性好，在热水中能长期工作。特别适用于替代铝合金及铜材料制备管螺纹，尤其是标准管螺纹。
文档编号C08L77/06GK102352107SQ201110220969
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者魏学惠 申请人:魏学惠