一种高韧性尼龙复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高韧性尼龙复合材料及其制备方法，属于尼龙生产技术领域。
【背景技术】
[0002]汽车安全气袋是汽车被动防护技术中的高科技产品，它的防护效果已被人们普遍认识。由安全袋的组成和工作原理可知，安全袋是气囊系统的重要组成部分，它的性能直接关系到司乘人员的安全，因此，对其性能提出了严格的要求，主要是要具有卓越的韧性和耐疲劳性能，优良的耐磨损和摩擦行为，优良的硬度保持性和长时间的热稳定性，对油及各种化学药品有优良的抵抗性，目前的汽车安全气袋的材料还不能满足以上要求。
[0003]尼龙6是一种应用广泛的工程塑料，具有优良的综合性能，但存在着耐强酸强碱性差、干态和低温冲击强度低、吸水率大等缺点，并且尼龙6的加工温度较高，提高了生产成本，对生产设备的要求高，不利于大规模生产。目前市场上出售的低熔点尼龙6主要是由国外的公司通过合成的方法制备的，该方法存在加工工艺复杂、成本较高等缺点，而国内对低熔点的研宄还处在实验室阶段，难以实现工业化大规模生产，因此通过改性得到低熔点的尼龙6是当今研宄的重点，它具有许多优良性能，但是也存在冲击强度差、耐热性能差等缺点，因此在低熔点尼龙6基体的基础上还需要通过填充、增强、共聚、共混等方法改性低熔点尼龙6，增加应用的广泛性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种高韧性尼龙复合材料及其制备方法，采用氯化锂和尼龙6络合反应得到低熔点尼龙6，添加的环氧树脂解决了低熔点尼龙6内部缺陷、力学性能低和维卡软化温度降低的问题。
[0005]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种高韧性尼龙复合材料，由下列重量份的原料制成:蒙脱土 5-8、抗氧剂10100.2-0.4、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物2-4、碳化硅晶须8_10、磷酸三酚酯0.5_1、羟基硬脂酸0.5-1、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30 ；
本发明所述一种高韧性尼龙复合材料，由以下具体步骤制成:
(1)将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入蒙脱土和碳化硅晶须于80-90W超声分散10-15分钟，结束后将混合物加热至70-90° C保持2_3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用；
(2)将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在180-200°C下对步骤Cl)的产物进行活化处理10-15分钟，结束后冷却至室温备用；
(3)将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80° C下干燥7-8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在180-240° C，得改性尼龙6颗粒； (4)将步骤(3)的颗粒、羟基硬脂酸和抗氧化剂1010加到高速混合机中热混3-10分钟，加热温度控制在70-80° C，得热混料；
(5)将步骤(4)的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤(I)得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合5-10分钟后转移到加热温度为220-250° C、螺杆转速为180-300转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。
[0006]本发明的优点是:本发明采用乙烯/乙烯醇共聚物活化包覆在增强体表面，增加了增强体与尼龙6之间的相容性，避免了尼龙6本身机械性能的降低，添加的碳化硅晶须增强了材料的强度和韧性，添加的蒙脱土增强了材料的刚性、模量、耐热性和可加工性，本发明的材料具有实用价值高、应用广泛的优点。
[0007]具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0008]一种高韧性尼龙复合材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:蒙脱土 7、抗氧剂10100.4、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物4、碳化硅晶须9、磷酸三酚酯0.7、羟基硬脂酸0.7、尼龙697、氯化锂3、环氧树脂E516、EVA乳液15、乙酸乙酯80、蓖麻油2、乙烯/乙烯醇共聚物粉末6、蒸馏水30 ；
本发明所述一种高韧性尼龙复合材料，由以下具体步骤制成:
(1)将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入蒙脱土和碳化硅晶须于90W超声分散15分钟，结束后将混合物加热至90° C保持3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用；
(2)将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在190°C下对步骤(I)的产物进行活化处理10分钟，结束后冷却至室温备用；
(3)将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80° C下干燥8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在220° C，得改性尼龙6颗粒；
(4)将步骤(3)的颗粒、羟基硬脂酸和抗氧化剂1010加到高速混合机中热混10分钟，加热温度控制在80° C，得热混料；
(5)将步骤(4)的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤(I)得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合10分钟后转移到加热温度为240° C、螺杆转速为250转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。
[0009]本实施例中尼龙复合材料的性能参数如下:
拉伸强度(MPa):85.3 ；
弯曲强度(MPa):116.4 ；
弯曲模量(GPa):5.8 ；
缺口冲击强度(kj/m2):76.5 ；
维卡软化温度(° 0:73。
【主权项】
1.一种高韧性尼龙复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:蒙脱土 5-8、抗氧剂10100.2-0.4、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物2-4、碳化硅晶须8_10、磷酸三酚酯0.5_1、羟基硬脂酸0.5-1、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30。
2.根据权利要求1所述一种高韧性尼龙复合材料，其特征在于，由以下具体步骤制成: (1)将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入蒙脱土和碳化硅晶须于80-90W超声分散10-15分钟，结束后将混合物加热至70-90° C保持2_3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用； (2)将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在180-200°C下对步骤Cl)的产物进行活化处理10-15分钟，结束后冷却至室温备用； (3)将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80° C下干燥7-8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在180-240° C，得改性尼龙6颗粒； (4)将步骤(3)的颗粒、羟基硬脂酸和抗氧化剂1010加到高速混合机中热混3-10分钟，加热温度控制在70-80° C，得热混料； (5)将步骤(4)的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤(I)得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合5-10分钟后转移到加热温度为220-250° C、螺杆转速为180-300转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。
【专利摘要】本发明公开了一种高韧性尼龙复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：蒙脱土5-8、抗氧剂10100.2-0.4、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物2-4、碳化硅晶须8-10、磷酸三酚酯0.5-1、羟基硬脂酸0.5-1、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30；本发明采用乙烯/乙烯醇共聚物活化包覆在增强体表面，增加了增强体与尼龙6之间的相容性，避免了尼龙6本身机械性能的降低，添加的碳化硅晶须增强了材料的强度和韧性，添加的蒙脱土增强了材料的刚性、模量、耐热性和可加工性，本发明的材料具有实用价值高、应用广泛的优点。
【IPC分类】C08K3-34, C08L63-00, C08K7-10, C08K13-06, C08J5-06, C08L77-02, C08K9-10
【公开号】CN104774449
【申请号】CN201510191402
【发明人】朱正娟
【申请人】合肥康龄养生科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月22日