一种高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材 料的制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 尼龙，即聚酰胺（PA)，是主链上含有酰胺基团（-NHCO-)的高分子化合物，是通用 工程塑料之一，用量居五大通用工程塑料之首，其中又以PA6、PA66是需求量最大。聚酰胺 由于主链中有强极性的酰胺基，酰胺基间的氢键使分子间的结合力增强，易使结构发生结 晶化，所以具有良好的物理力学性能，如耐磨性、耐油、耐腐蚀、自润滑性等特点，广泛用于 机械、汽车、仪器仪表等工业领域中。
[0003] 尼龙66,学名为聚酰胺-66或聚己二酰己二胺，缩写为PA66,其熔点在260°C左右。 相对于尼龙6,尼龙66强度和钢性、模量较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，但吸湿 性大，尺寸稳定性稍差。在干燥环境中，纯尼龙66热变形温度仅在70°C左右，严重限制了 其在工业领域中的运用，因此有必要改善其性能，扩大其应用范围。目前工业领域中最常用 的改性方法是用玻璃纤维增强尼龙66树脂，大幅提高其机械性能和使用温度。在干燥状态 下，增强尼龙66的热变形温度能达到250°C，长期使用温度也提高至150~160°C。
[0004] 鉴于增强尼龙66较为优异性能，能满足一般应用环境下的使用要求，以尼龙-66 为代表的聚酰胺产品业已被广泛应用于汽车、电子电器产业。但是，在一些与水接触的特 殊的电气领域中，工作时经常产生强高压、高温度等，使用环境十分苛刻，即使普通的增强 PA66在这种环境中会软化变形、开裂、甚至水解。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料。
[0006] 本发明通过以下技术方案实现上述目的：
[0007] -种高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料，包括以下原料，按重量百分比为：
[0008] PA6 树脂 0 ~20 ;
[0009] PA66 树脂 26 ~79. 3 ;
[0010] 增韧剂为〇~10;
[0011] 抗氧剂0.2~1;
[0012] 润滑剂为0.5~2;
[0013] 抗水解剂为0~1;
[0014] 无碱玻璃纤维20~40。
[0015] 所述增韧剂为乙烯-辛稀接枝马来酸酐和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐复配而成； 所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、铜盐类的一种或几种复配而成；所述润滑剂为改性乙撑双 硬脂酸酰胺或硅酮粉中的一种或两种复配而成的混合物；所述抗水解剂为二亚胺类聚合 物。
[0016] 作为一种优选方案，上述高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料中所需的PA66 和PA6所含水分含量均在0. 1%以下。PA66和PA6均为常用树脂，如PA66可选用美国首诺 原料树脂，PA6可选用广东新会美达锦纶股份有限公司原料树脂。
[0017] 所述增韧剂具体如美国杜邦FUSABOND N493(乙烯-辛烯接枝马来酸酐）或 N416(三元乙丙橡胶接枝马来酸酐），优先选择后者。
[0018] 所述无碱玻璃纤维具体如巨石集团成都分公司无碱玻璃纤维ER13-2000-988A。
[0019] 所述抗氧剂具体如布吕格曼铜化合物抗氧剂和增效剂混合物BRUGGOLEN H3347。
[0020] 所述加工助剂具体如新泰国光化学助剂的改性乙撑双硬脂酸酰胺，或蓝星成都新 材料的硅酮粉，或两者复配而成。
[0021] 所述抗水解剂具体如尤恩化工的聚碳化二亚胺UN-03。
[0022] 本发明的另一目的，旨在提供一种高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料的制备 方法，步骤如下：
[0023] (1)原材料的处理及混合
[0024] PA6树脂、PA66树脂在110°C下烘2小时，控制水分含量在0. 1以下；
[0025] 将PA6树脂、PA66树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂抗水解剂在混料机中混3分钟，使 各组分充分搅拌，混合均匀；
[0026] (2)熔融挤出
[0027] 将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在 熔融挤出的同时，引入无碱玻璃纤维挤出，熔融挤出温度在230-260 °C之间，螺杆转速为 380转/分；
[0028] (3)造粒及后处理
[0029] 对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。
[0030] 以上所述高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料主要应用在使用环境十分苛刻 的医学仪器、电子电器及汽车发动机等高端领域。
[0031] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0032] 本发明的高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料不仅具有普通增强PA66的机械 强度，而且在6倍大气压的水蒸汽环境中，长期使用温度可达160°C。
【具体实施方式】
[0033] 实施例1
[0034] PA6、PA66在110°C下烘2小时，再将烘干的PA6、PA66、增韧剂、抗氧剂、润滑剂及 抗水解剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，同时在双螺杆挤出机中加入无碱玻璃纤 维经过双螺杆高速剪切、混炼、由模头挤出、拉条、干燥、切粒、过磁和包装。
[0035] 螺杆温度：一区230°C、二区250°C、三区245°C、四区240°C、五区235°C、六区 240°C、七区 245°C、八区 250°C、模头 260°C。
[0036] 实施例2
[0037] 按照实施例1中的工艺条件和表1中的物料配比制备高湿度高压力环境下的耐高 温尼龙材料。
[0038] 表1为各组分重量百分比
[0039]
【主权项】
1. 一种高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料，其特征在于包括以下原料，按重量百 分比为： PA6树脂O~20 ; PA66 树脂 26 ~79. 3 ; 增韧剂为〇~10 ; 抗氧剂〇. 2~1 ; 润滑剂为〇. 5~2 ; 抗水解剂为〇~1 ; 无碱玻璃纤维20~40。
2. 根据权利要求1所述高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料，其特征在于所述增韧 剂为乙烯-辛稀接枝马来酸酐或三元乙丙橡胶接枝马来酸酐。
3. 根据权利要求1所述高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料，其特征在于所述PA6 和PA66所含水分含量均为0. 1 %以下。
4. 根据权利要求1所述高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料，其特征在于所述抗氧 剂为酚类、亚磷酸脂类、铜盐类的一种或几种复配而成。
5. 根据权利要求1所述高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料，其特征在于所述润滑 剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺或硅酮粉中的一种或两种复配而成的混合物。
6. 根据权利要求1所述高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料，其特征在于所述抗水 解剂为二亚胺类聚合物。
7. 制备如权利要求1-6任一项所述高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料的方法，其 特征在于步骤如下： (1) 原材料的处理及混合 PA6树脂、PA66树脂在110°C下烘2小时，控制水分含量在0. 1以下； 将PA6树脂、PA66树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂及抗水解剂在混料机中混3分钟，使各 组分充分搅拌，混合均匀； (2) 熔融挤出 将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融 挤出的同时，引入无碱玻璃纤维挤出，熔融挤出温度在230-260 °C之间，螺杆转速为380转/ 分； (3) 造粒及后处理 对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。
【专利摘要】本发明提供一种高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料，该材料配方按照重量百分比为：PA6树脂0～20，PA66树26～79.3，增韧剂为0～10份，抗氧剂0.2～1，润滑剂为0.5～2，抗水解剂为0～1，无碱玻璃纤维20～40；制备时将各组分原料(无碱玻璃纤维除外)经高混机均匀搅拌后，在挤出加工时引入无碱玻璃纤维，经过冷却、风干、切粒、过强磁得到该材料。本发明的材料在高湿度高压力环境下的耐温性明显优于无碱玻璃纤维增强尼龙66，其优良的加工性能及机械性能极大的拓展了尼龙在使用环境十分苛刻的医学仪器、电子电器及汽车发动机等高端领域。
【IPC分类】C08L77-06, C08L83-04, C08L51-04, C08L51-06, B29C47-92, C08K7-14, C08L77-02
【公开号】CN104861649
【申请号】CN201510263923
【发明人】陈春银, 皮正亮, 尹述武, 葛嘉宝
【申请人】广东威林工程塑料有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月21日