[发明专利]一种具有星型支化结构的尼龙材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车进气歧管专用尼龙材料，具体地，涉及一种具有星型支化 结构的尼龙复合材料及其制备方法，该材料适用于汽车发动机进气歧管。

背景技术

近几年来，随着人们对汽车轻量化和节能要求的提高，用轻质的工程塑料 替代金属材料用于汽车结构体和零部件已成为汽车工业的主题之一。

尼龙进气歧管的应用是近几年来汽车行业应用工程塑料替代金属材料来实 现上述目标的最典型的事例之一。汽车发动机进气歧管是汽车动力系统的主要 零部件之一，位于发动机室的中央，燃气通过进气歧管的分配进入到各汽缸内， 使燃气得以充分燃烧。由于进气歧管特殊的用途和工作条件，要求用30-35％的 玻璃纤维对普通尼龙基础树脂进行改性，使其机械性能达到进气歧管工作条件 的要求，从而使用该材料制成的进气歧管成型后能够承受一定的爆破压力，如 本田车进气歧管需要承受0.75MPa以上的爆破压力；同时在注塑加工过程中还 要补充相应的助剂，使尼龙材料的流动性，加工性能和热稳定性能得到改善， 从而使制品有较佳的表面光洁度，表现在汽车进气歧管中，是进气歧管内壁的 光滑度。

目前，国内在制备汽车进气歧管用尼龙材料方面，也有一些研究成果。如 申请号为200410081160.X的专利提供了一种聚酰胺复合材料，适用于制造汽车 进气歧管，该材料为线型结构，其力学性能较差，拉伸强度仅165-170Mpa，并 且材料塑化时线型分子链段会互相缠绕，从而导致制品流动性及表面光洁度差。 申请号为200810104253.8的专利提供了一种含短纤维和热致液晶聚酰胺的汽车 进气歧管专用尼龙材料，其采用30-70％尼龙、5-35％短纤维、5-35％热致液晶聚 酰胺和0.1-5％加工助剂，通过双螺杆挤出机挤出后造粒，烘干制得。该材料中 含有的热致液晶聚酰胺目前还没有实现工业化生产，因而增加了材料的成本， 大大影响该材料的经济实用性和批量供应推广，为产生带来不稳定因素，违背 了汽车零部件高质量高稳定性的要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种具有星型支化结构的尼龙复 合材料，该材料适用于汽车发动机进气歧管，该材料通过应用适量的星型支化 剂，配以适当种类和用量的聚酰胺、短玻璃纤维、弹性体和助剂制备而成，具 备超高强爆破强度，加工流动性优异，表面光洁度高等优势，完全能达到汽车 尼龙进气歧管生产及应用的要求，其材料来源稳定，生产加工简单，适于推广 应用。

本发明也提供了所述具有星型支化结构的尼龙复合材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：一种具有星型支化结构的尼龙复合材料，适用于汽 车进气歧管，所述尼龙复合材料中各组分及其质量含量如下：

尼龙：          40％～68％，

POE弹性体：     0％～10％，

短玻璃纤维：    30％～35％，

星型支化剂：    0.05％～5％，

助剂：          1.5％～12％；

其中，所述短玻璃纤维为经硅烷偶联剂处理的无碱短玻璃纤维；

所述星型支化剂的分子式为：

R为芳香族链段、脂肪族链段或环氧链段，R’为能与尼龙端基发生反应的氨 基、羧基或羟基官能团，R’官能团数量≥3。

优选地，所述星型支化剂为三羧基苯磺酸、三氨基三苯甲烷或三羟基环氧 丙烷。

所述尼龙选自：PA6、PA66、PA612、PA11、PA12、PA1010、PPA、PA46、PA6T、 PA9T和PA6/66聚合物中的一种或数种的组合物。

所述助剂含有占尼龙复合材料总质量0.3～6％的防玻纤外露调节助剂、 0.1～0.5％的热稳定剂、0.1～2.0％的成核剂和1.0～3.0％的着色剂。

所述防玻纤外露调节助剂选自硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、硅酮粉和其任 意组合物。

所述热稳定剂为碱金属卤化物。

所述成核剂为滑石粉。

所述着色剂为黑色母。

所述的具有星型支化结构的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，其具 体步骤为：

1)将尼龙、POE弹性体、星型支化剂和助剂加入高速混料机，滴入分散油 后，混合5～10分钟；