一种汽车用耐醇解尼龙复合材料及其加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及高分子材料领域，具体设及了一种汽车用耐醇解尼龙复合材料及其加 工方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车工业的迅速发展，W塑代钢成为汽车材料发展的潮流和方向，玻璃纤维 增强尼龙材料W其优异的耐热性，机械性能等，广泛应用于汽车的水室部件，例如恒溫器壳 体，水箱接头等。运些制件不仅要求材料具有优异的机械性能，还需要材料具有良好的耐水 解，耐醇解特性，能够在热水和防冻液乙二醇混合溶液中长期使用，性能不下降。
[0003] 汽车水室部件使用的材料要求耐乙二醇溶液和其他化学腐蚀剂及l〇〇°CW上水溶 液的浸蚀，同时在装配过程中结合处不允许发生应力开裂，普通的尼龙材料已难W满足上 述要求。
[0004] 现有技术中绝大部分耐醇解材料均通过添加抗醇解剂或耐醇解剂W达到耐醇解 的性能，虽然其对材料的耐醇解特性有提高，但是材料整体性能反而降低；同时，由于较高 的加工溫度，抗醇解剂或耐醇解剂会有分解可能，导致材料整体耐冷冻液腐蚀的能力下降， 影响生产质量和效率。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术不足，本发明提供了一种具有优异的长期耐醇解性能的尼龙 复合材料，解决了现有技术需要添加耐醇解剂或抗醇解剂W达到耐醇解性能要求的问 题；该尼龙复合材料不需要添加耐醇解剂，不仅保持原有物性，而且耐醇解化学性能达到 化-VW774的技术要求，即：135°C恒溫下，在100 %乙二醇溶液中放置48小时后，产品表面良 好无变化，不裂开，且机械性能优异。本发明还提供了该汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工 方法。
[0006] 本发明采用如下的技术方案： 一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由W下组分组成： 尼龙树脂 58~63% 预处理的玻璃纤维 35~40% 成核剂 0. 1~0. 5% 抗氧剂 0. 3~0. 5% 润滑剂 0. 5~0. 7% 热稳定剂 0.3~0.5%;其中， 玻璃纤维进行预处理，包括W下步骤： 曰、先将硅烷偶联剂、水与乙醇混合配制成混合溶液，其中的乙醇、水和硅烷偶联剂的体 积比为乙醇：水：硅烷偶联剂=(30~40): (5~10): (0. 5~1 )，所述的硅烷偶联剂选自3-氨丙 基S乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基S甲氧基硅烷和二乙締S胺基丙基S甲氧基硅烷 中的任一种； b、将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理15~20min，频率为70~80KHZ，静 置50~60min;再机械振动处理40~60min，频率500~600化及振幅0. 5~1. 5mm;取出玻璃 纤维，用丙酬冲洗2次，在100~150°C下干燥60~90min; C、将步骤b干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理2 5~3Omin，频率为 40~50KHZ，静置50~60min;再机械振动处理40~60min，频率400~500Hz及振幅0. 5~ 1.5mm;取出玻璃纤维，用丙酬冲洗2次，在100~150°C下干燥60~90min; t将步骤C干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理25~30min，频率为 20~30KHZ，静置50~60min;再机械振动处理40~60min，频率300~400Hz及振幅0. 5~ 1.5mm;取出玻璃纤维，用丙酬冲洗2次，在100~150°C下干燥60~90min; e、将P阳树脂在275~285°C溫度条件下塑化烙融，得到P阳树脂烙体；将步骤d干燥后 的玻璃纤维经过PPE树脂的烙体浸溃，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1 :0. 5。玻璃纤维 由纱架引出，经张力漉调节张力，进入烙体浸溃模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通 过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~IOmm长的预处理玻璃纤 维。
[0007] 在本发明中，所述尼龙为尼龙46、尼龙6、尼龙6/尼龙66中的任一种。
[0008] 在本发明中，所述的抗氧剂为亚憐酸醋类抗氧剂和胺类抗氧剂，其组分比例为 1:1 ;所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸醋；所述热稳定剂为空间受阻酪抗氧剂和憐酸盐的 混合物；所述成核剂为长碳链成份为主的簇酸巧盐CAV102。
[0009] 所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤： 1) 按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定 剂、抗氧剂和润滑剂； 2) 将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速揽拌机混合15~20min，混 合均匀； 3) 将步骤2)所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入 同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40,转速200~30化/min,溫度210~300°C，烙融混炼后 挤出，切粒包装。
[0010] 本发明具有如下优异效果： 本发明制备的耐醇解尼龙复合材料，在不添加耐醇解耐水解剂的前提下，W尼龙、预处 理玻璃纤维、助剂等为主要材料，通过双螺杆挤出机挤出共混制得尼龙复合材料，其具有高 机械性能，高耐热的同时，还拥有优异的耐水解耐醇解特性。进行预处理的玻璃纤维吸附有 硅烷类偶联剂并浸溃过PPE烙体，具有优异的耐醇解特性，而且能够在不降低尼龙复合材 料的物性下，提高其耐醇解性能；该尼龙复合材料具有优异的耐醇解性能达到化-VW774测 试要求，样品表面良好无变化，不开裂；不仅解决了现有技术需要添加耐醇解剂或抗醇解剂 W达到耐醇解性能要求的问题而且还解决了现有技术增加PPE后明显降低基体材料的机 械性能的问题。
【具体实施方式】
[0011] W下的实施例是对本发明的详细描述，但本发明不仅仅局限于运些实施例。
[001引实施例I 一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由W下组分组成：尼龙6 58. 1%、预处 理的玻璃纤维40%、成核剂0. 5%、抗氧剂0. 5%、润滑剂0. 6%、热稳定剂0. 30/0。
[0013] 所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤： (1) 玻璃纤维进行预处理，包括W下步骤： a、 先将硅烷偶联剂、水与乙醇混合配制成混合溶液，其中的乙醇、水和硅烷偶联剂的体 积比为乙醇：水：硅烷偶联剂=30:8:0. 8,其中硅烷偶联剂为3-氨丙基=乙氧基硅烷； b、 将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理20min，频率为70KHZ，静置 50min;再机械振动处理40min，频率600化及振幅0. 5mm;取出玻璃纤维，用丙酬冲洗2次， 在150°C下干燥90min; C、将步骤b干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理30min，频率为40KHZ，静置SOmin;再机械振动处理40min，频率500化及振幅Imm;取出玻璃纤维，用丙酬冲洗2次，在 125°C下干燥 75min; t将步骤C干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理28min，频率为20KHZ，静置 50min;再机械振动处理40min，频率300化及振幅0. 5mm;取出玻璃纤维，用丙酬冲洗2次， 在100°C下干燥90min; e、将P阳树脂在275~285°C溫度条件下塑化烙融，得到P阳树脂烙体；将步骤d干燥后 的玻璃纤维经过PPE树脂的烙体浸溃，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1 :0. 5。玻璃纤维 由纱架引出，经张力漉调节张力，进入烙体浸溃模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通 过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~IOmm长的预处理玻璃纤 维； (2) 按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳 定剂、抗氧剂和润滑剂； (3 )将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速揽拌机混合15~20min，混 合均匀； (4)将步骤（3)所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进 入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40,转速200~30化/min,溫度210~280°C，烙融混炼 后挤出，切粒包装。
[0014] 实施例2 一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由W下组分组成：尼龙46 58. 5%、预 处理的玻璃纤维40%、成核剂0. 1%、抗氧剂0. 4%、润滑剂0. 6%、热稳定剂0. 4%。
[0015] 所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤： (1)玻璃纤维进行预处理，包括W下步骤： a、 先将硅烷偶联剂、水与乙醇混合配制成混合溶液，其中的乙醇、水和硅烷偶联剂的体 积比为乙醇：水：硅烷偶联剂=35 :10 :0. 5,其中硅烷偶联剂为N-2-氨乙基-3-氨丙基S甲 氧基硅烷； b、 将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理18min，频率为75KHZ，静置 eomin;再机械振动处理50min，频率500化