[发明专利]一种复合材料及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域。主要是涉及高模量、高抗扭、高热稳定性聚酰胺66增强复合材料并用于替代铝合金及铜螺纹制品的制造。

背景技术

聚酰胺66（俗称尼龙66）是一种常用工程高分子材料。常用增强改性方法提高性能以扩展其应用领域及范围。

常用的增强方法有无机填料、纤维增强及树脂共混改性等。其中玻纤增强最为常见，但玻纤增强填充量一般只能达到50%。再高则影响注塑加工时的流动性，加工困难。另外在替代金属材料制造标准管螺纹制品时，用户要求在50Nm扭矩下不被破坏，且耐一定温度的热水。

国内张贞祥等的专利（CN101525486）介绍了一种无卤玻纤增强尼龙树脂及制备方法。介绍了玻纤含量为35%的无卤玻纤增强尼龙66材料及制备方法；段召华等发表了《长玻纤增强尼龙66力学性能的研究》研究了10～40%玻纤含量的尼龙66材料力学性能；张贞祥等的另一专利（CN101550272）介绍了35～50%的玻纤含量的高强度耐磨尼龙66树脂及制备方法；陈勋森的专利（C N101531810）介绍了40%玻纤含量的无卤阻燃玻纤增强级尼人龙66材料；徐亮等的专利介绍了一种玻纤含量为10～40%增强抗水解低翘曲尼龙66复合材料；孙平的专利（CN101760023A）介绍了一种玻纤含量为5～55%的不露纤的增强尼龙66材料及制备方法。但是上述材料均为一般电子电器材料的替代品而设计，其耐水尤其是耐热水性能较差，且作为替代金属材料制造标准管螺纹制品时，难于满足在50Nm扭矩下不被破坏。

发明内容

本发明的目的是在上述现有技术的基础上提高玻纤填充含量，改善树脂流动性能，得到高模量、高抗扭、高热稳定性和较好流动性的聚酰胺66复合材料。

本发明还通过热稳定体系的改进，使新的增强尼龙66复合材料具有高热稳定性，在热水中能长期工作。

本发明的技术方案为：

一种复合材料，由包括30～45%的尼龙66、57～65%的玻璃纤维、1～1.5%的热稳定助剂、3～10%的陶瓷微粉或改性陶瓷微粉和1～5%的聚硅氧烷树脂制备而成，所述百分比为重量百分比。

所述热稳定助剂为抗氧剂1098和抗氧剂s9228；抗氧剂1098和抗氧剂s9228的用量重量比为8：3～12：1。

本发明玻璃纤维和尼龙66优选的用量是：玻璃纤维的用量为57～65%，尼龙66的用量为30～35%。更优选地，玻璃纤维与尼龙66的用量重量比为6：4。

所述尼龙66的粘度为2.7。

所述玻璃纤维优选直径为10μm的无碱玻璃纤维。

本发明所述陶瓷微粉使用前建议用KH550或KH560硅烷偶联剂处理。处理方法建议采用陶瓷微粉重量1%的硅烷偶联剂，以100倍纯净水或去离子水稀释，与陶瓷微粉在高速搅拌机中混合30分钟。

本发明陶瓷微粉或改性陶瓷微粉粒径优选为1～5μm。

本发明玻纤填充含量高、模量高、抗扭性能好（破坏扭矩高于50N.m）、热稳定性和流动性好，在热水中能长期工作。特别适用于制备管螺纹，尤其是标准管螺纹。

具体实施方式

本发明的原料为：

重量百分比为30～45%的尼龙66；粘度取2.7.

重量百分比为50～65%的玻璃纤维；采用定制直径为10μm的无碱玻纤。

重量百分比为1～1.5%的热稳定助剂；采用抗氧剂1098与新型耐高温、抗水解、在制品中不易迁移，不易被萃取的抗氧剂s9228复配。

其中抗氧剂1098和抗氧剂s9228的用量重量比为8：3～12：1。

重量百分比为3～10%的陶瓷微粉（上海汇精亚纳米新材料有限公司产品）；

采用粒径为1～5μm的陶瓷微粉或改性陶瓷微粉。陶瓷微粉不仅能提高材料的尺寸稳定性、耐热性及模量。球状颗粒的陶瓷微粉还能改善材料熔体的流动性。空心微珠在加工压力下会破碎，影响流动性能。

重量百分比为1～5%的聚硅氧烷树脂；采用上海松亚化工有限公司的高粘度聚硅氧烷树脂；聚硅氧烷树脂能与陶瓷微粉协同作用改善树脂流动性，提高加工性能。

 本发明的制备方法为： 

改性陶瓷微粉为陶瓷微粉用KH550或KH560硅烷偶联剂处理（取陶瓷微粉重量1%的硅烷偶联剂，以100倍纯净水或去离子水稀释，与陶瓷微粉在高速搅拌机中混合30分钟）。