一种聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性pa66材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性PA66材料及其制备方法，所述聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性PA66材料，按重量百分比，由以下组分组成：PA66树脂40-80%，相容剂3-5%，增韧剂5-9%，偶联剂1-3%，聚四氟乙烯树脂5-15%，芳纶短切纤维5-25%，其他塑料加工助剂1-3%。本发明选取PA66树脂为基体树脂，聚四氟乙烯树脂和芳纶短切纤维为填充基材，采用合适种类和配比的助剂，在恰当的工艺条件下加工，使得制备的聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性PA66材料在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度、热稳定性等性能指标方面均远远超过传统玻纤增强改性PA66，同时具备优异的耐磨损性能和杰出的耐化学性能，在汽车工业、航天工业、石油化工行业、机电行业、电子电器行业等具有广阔的市场和应用前景。
【专利说明】一种聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性PA66材料及其 制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性 PA66材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 芳纟仑纤维全称为〃聚对苯二甲酰对苯二胺〃，英文为Aramidfiber,是一种新型高 科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、耐磨性好等优良性能， 芳纶纤维强度是钢丝的5?6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2?3倍，韧性是钢丝的2倍， 而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和 抗老化性能，具有很长的生命周期。
[0003] 芳纶主要分为两种，对位芳酰胺纤维（PPTA)和间位芳酰胺纤维（PMIA)。芳纶纤维 是重要的国防军工材料，除了军事上的应用外，现已作为一种高技术含量的纤维材料被广 泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。
[0004] 聚四氟乙烯，英文简称PTFE，中文别名"铁氟龙"、"特氟龙"，被称为"塑料王"是一 种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料，其结构简式为-[-CF2-CF2-] n~〇
[0005] 这种材料具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料 之一，除熔融碱金属金属、三氟化氯、五氟化氯和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中 煮沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合。有密封性、高润滑不粘 性、电绝缘性和良好的抗老化能力、耐温优异（能在+250°C至_180°C的温度下长期工作)。聚 四氟乙烯本身对人没有毒性。
[0006] PA66又称尼龙66,化学名聚己二酰己二胺，是一种半结晶-晶体材料。PA66拥有 尼龙类材料所具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震 性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好 等优点，相比PA6材料在较高温度也能保持较强的强度和刚度。缺点是易吸水，影响尺寸稳 定性和电性能，一般需纤维或矿物填充增强加以改善。
[0007] 聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性PA66材料，结合了三者在耐磨，耐化学腐 蚀，耐高温，阻燃，电气性能优异方面的优点，尤其是在耐磨损方面非常出色，在汽车工业、 航天工业、石油化工行业、机电行业、电子电器行业等，具有广阔的市场空间和应用前景。
【发明内容】
[0008] 本发明提供了一种聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性PA66材料及其制备方 法，将聚四氟乙烯和芳纶纤维对PA66材料进行耐磨增强改性，使得制备的改性PA66材料在 拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度、耐磨损等性能指标方面非常优异，相比普通玻纤 改性的PA66,在性能上实现了质的飞跃，相对比纯聚四氟乙烯改性的PA66,不仅提高了力 学性能，同时具备了更加优异的耐磨损性能。
[0009] 本发明的技术方案是：
[0010] 一种聚四氟乙烯和芳纶纤维耐磨增强改性PA66材料，按重量百分比，由以下组分
【权利要求】
1. 一种聚四氣己帰和芳绝纤维耐磨增强改性PA66材料，其特征在于：按重量百分比， 由W下组分组成： PA66 树脂 40-80%， 相容剥 3-5豬， 增初詞 5-9%, 偶联剂 1-3%, 聚四觀乙矫树脂 5-15%， 芳给短切奸维 5-25%， 塑料加工助剂 1-3%。
2. 根据权利要求1所述的聚四氣己帰和芳绝纤维耐磨增强改性PA66材料，其特征在 于：所述相容剂为自制的热塑性弹性体接枝马来酸酢，所述的热塑性弹性体可W为POE、 EPDM、SBS、S邸S、TPU的其中之一，其制备方法如下： 步骤一、按重量百分比称取一种热塑性弹性体树脂91%、马来酸酢3%、苯己帰3%、过氧 化二异丙苯0. 1%、抗氧剂0. 4%、润滑剂0. 5%、白矿油2% ; 步骤二、将称取的过氧化二异丙苯溶于称取的白矿油中，揽拌均匀，充分溶解得到混合 液； 步骤H、将步骤二中的混合液和称取的POE树脂、马来酸酢、苯己帰、抗氧剂、润滑剂加 入到高速混合机中混合均匀得到混合物料； 步骤四、将步骤H的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经烙融反应，挤出造粒， 得到相容剂；双螺杆挤出机工艺条件为；烙融段温度150-155°C、反应段温度170-185°C、脱 气段 180-185°C、机头温度 150-155°C。
3. 根据权利要求1所述的聚四氣己帰和芳绝纤维耐磨增强改性PA66材料，其特征在 于：所述塑料加工助剂包括抗氧剂、热稳定剂和润滑剂。
4. 根据权利要求3所述的聚四氣己帰和芳绝纤维耐磨增强改性PA66材料，其特征在 于：所述热稳定剂由铜化合物的抗氧剂和增效剂的混合物；所述抗氧剂由酷类抗氧剂和磯 酸醋类抗氧剂按重量1 ;1配比而成；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸醋（PETS)。
5. -种如权利要求1至4任一权利要求所述的聚四氣己帰和芳绝纤维耐磨增强改性 PA66材料的制备方法，其特征在于：包括W下步骤： 步骤一、按权利要求1所述的重量百分比称取各个组分，并对称取的各个组分进行干 燥处理； 步骤二、将干燥处理后的PA66树脂、相容剂和偶联剂置于高速混合机或揽拌机中预先 混合3-5min，再加入聚四氣己帰树脂粉末、增初剂、塑料加工助剂继续混合10-20min ; 步骤H、将步骤二进行的同时，将芳绝短切纤维卷置于偶联剂中预浸泡处理3-5min ; 步骤四、将混合后的物料加入双螺杆挤出机的料斗中经过筒体进行烙融反应，混炼，同 时在挤出机的侧喂料口加入芳绝短切纤维，调节合适的加工温度，螺杆转速，喂料速度和芳 绝纤维根数等工艺参数，在烙融挤出后，经过拉条，过水，造粒等程序，获得所述聚四氣己帰 和芳绝纤维耐磨增强改性PA66材料，所述双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比35,前 段温度270-30(TC、中段温度280?31(TC、后段温度270-29(TC、机头温度29(TC、螺杆转速 500r/min。
【文档编号】C08L27/18GK104419202SQ201310413560
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】徐东, 文胜, 徐永 申请人:安徽科聚新材料有限公司