[发明专利]一种增强PA66复合材料及其制备方法无效

专利信息
申请号: 200910238397.7 申请日: 2009-12-07
公开(公告)号: CN101717578A 公开(公告)日: 2010-06-02
发明(设计)人: 杨军忠;姜立忠;邝清林;江枫丹;李瑞亢;胡衍平 申请(专利权)人: 中国蓝星(集团)股份有限公司
主分类号: C08L77/06 分类号: C08L77/06;C08L51/06;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/544;C08K5/5425;B29B9/06
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 王朋飞
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 增强 pa66 复合材料 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明属于高分子材料及其成型加工领域,涉及一种增强PA66 复合材料及其制备方法,具体地说,是一种通过双螺杆挤出共混和反 应增容提高PA66与玻璃纤维的相容性,赋予PA66复合材料良好的 拉伸强度、刚性和韧性的方法。

背景技术

尼龙(Nylon或PA)是五大工程塑料中产量最大、品种最多、 应用领域最广的一种高分子材料。其中,PA6和PA66的产量最大, 约占尼龙总产量的90%。其主要原因是尼龙具有优异的机械性能、热 性能、耐化学腐蚀性能和摩擦性能,同时具有良好的加工性能和化学 活性。但是,其缺点是吸水性强,低温韧性欠佳,阻燃性能一般。如 果用于汽车材料,还需要进一步提高其机械性能和耐热性能。因此, 随着汽车工业、电子工业的发展,对尼龙复合材料的性能提出了更高 的要求。尤其要求大幅度提高尼龙复合材料的机械强度,以达到金属 材料的比强度,取代金属作为受力结构材料,且能够适应于制备诸如 汽车耐热部件。

为了改善尼龙的机械性能,业界作了大量的工作。文献(S.V.Nair et al.,Journal of Materials Science,1998,33:3455-3464)采用橡胶或弹性 体增韧改性尼龙,显著提高了复合材料的韧性,但是其耐热性和尺寸 稳定性均有所下降。中国专利CN100465232C以纳米无机颗粒为填 料,以马来酸酐(MAH)接枝乙丙橡胶或甲基丙烯酸缩甘油酯(GMA) 接枝POE为相容剂,获得了刚性、韧性、耐热性和尺寸稳定性平衡 的尼龙66纳米复合材料。不过材料的力学性能与玻璃纤维增强尼龙 的差距很大,难以用于受力结构材料。文献(K.Nodo et al., Polymer,2001,42:5803-5811)采用包括玻璃纤维等多种无机填料改善 尼龙66的尺寸稳定性和刚性,但是材料的韧性并不理想;中国专利 CN1858116A利用玻璃纤维和超微无机纳米粒子增强尼龙66,将材料 的拉伸屈服强度、弯曲强度、缺口冲击强度、冷缩系数比纯尼龙的性 能指标提高了3~12倍,但是其技术指标仍难以达到国外同类产品水 平。中国专利CN100467540C用玻璃纤维和硅酸钙改性以PA66为主 的PA66/PA6复合材料,也能达到与中国专利CN1858116A类似的性 能,其所添加的滑剂为硬脂酸等脂肪酸,可以获得表面光洁的制件。 中国专利CN1789337A则是以硅酮为相容剂,以乙撑双硬脂酰胺 (EBS)为润滑剂,采用玻璃纤维增强改性以PA66为主的PA66/PA6 复合材料,材料的机械性能明显优于中国专利CN1858116A和 CN100467540C,其高强复合材料的玻璃纤维含量高达60%。中国专 利CN1810872A首先将连续长纤维与聚烯烃树脂以及含有机单体接 枝的聚烯烃树脂制成连续长纤维增强聚烯烃复合树脂母粒,再与尼龙 树脂掺混成增强复合材料,克服了中国专利CN1131427A中的长纤维 聚酰胺母粒热稳定性差的缺陷,得到了机械性能优异的复合材料。不 过,这种两步法工艺同样存在工艺过程复杂,玻璃纤维被过分剪断等 诸多问题,复合材料的机械性能仍不理想。中国专利CN101190982A 采用三步法工艺,将均聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯以及长玻璃纤 维制成纤维增强母粒,再与均聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯和PA66 制成的稀释合金进行混炼,获得的产品的力学性能有了突破性提高。 然而,其工艺太过复杂,势必影响最终产品的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增强PA66复合材料,该复合材料具 有良好的拉伸强度、刚性和韧性。

本发明的另一个目的在于提供一种制备上述复合材料的方法,该 方法工艺简单,可操作性高。

本发明增强PA66复合材料是在以PA66为基础树脂的复合材料 的制备过程中加入马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体 (POE-g-MAH)、硅烷接枝聚乙烯(sXPE)、玻璃纤维,同时加入 抗氧剂、光稳定剂、硅烷偶联剂和一定粒度的无机填料,显著改善了 PA66与玻璃纤维之间的相容性,赋予了PA66良好的拉伸强度、刚 性和韧性。具体地说,本发明复合材料包括以下重量份的成分:

PA66                52.00~56.00

POE-g-MAH           5.50~12.00

sXPE                0~4.50

光稳定剂            0.28~0.32

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