[发明专利]一种复合增韧增强尼龙及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于改性尼龙复合材料技术领域，涉及一种具有相当韧性及强度的增韧增强尼龙66复合材料及其制备的方法，可用于汽车行业、电子电器行业等。

背景技术

尼龙66是一种用途广泛的工程塑料，由己二胺和己二酸缩聚而成，其熔点为246～263℃，理论熔点为259℃(DSC法)，干态下的玻璃化转变温度为50℃。尼龙66属于结晶性聚合物，其分子链上的酰胺基团之间存在牢固的氢键，结晶度和熔点较高，具有优异的力学性能，所以其机械性能优异，如高强度、高模量、高硬度等；但纯尼龙66树脂又具有韧性不高、热变形温度较低、吸水性大、耐水性差和低温耐冲击性能差等缺点。因此可以通过增韧增强的改性，使尼龙的综合性能得到明显的提升。

近年来，随着工业发展的需求，人们对尼龙的改性研究也越发的关注。在耐低温增韧方面Dupont公司首先开发了Zytel ST系列，采用三元乙丙橡胶(EPDM)接枝马来酸酐增韧尼龙，制备了耐低温性能优异的尼龙合金。但对有特别要求的增韧增强尼龙材料研究较少，且实现的效果不佳，成本也居高不下，为了满足特殊领域发展的需求，必须开发研究新的增韧增强尼龙66。

发明内容

本发明的目的是旨在提供一种复合增韧增强尼龙的聚合物材料，以克服现有技术所存在的上述缺陷和满足市场对低温韧性高强度尼龙需求。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种复合增韧增强尼龙材料，其组成及各组成的重量百分比如下：

上述各组成的配比之和为100％；

所述尼龙树脂选用尼龙66，优选为相对粘度不低于2.7(其测试标准为ISO307)的尼龙66。

所述的玻璃纤维为经过硅烷偶联剂改性的直径为6～17微米的无碱玻璃纤维。

所述加工助剂优选为一价铜盐，或者一价铜盐和卤化钾的混合物，或者四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，或者双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。

所述的增韧剂为(3-异氰酸酯基-4-甲基)苯氨基甲酸-2-丙烯酯(TAI)在过氧化二异丙苯引发下对乙烯-辛烯共聚物的自由基接枝官能化的一种混合物，其由以下百分比的原料制成：

增韧剂的制备方法为：按比例将乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯、(3-异氰酸酯基-4-甲基)苯氨基甲酸-2-丙烯酯和过氧化二异丙苯在高速混料机中混合均匀后，经双螺杆挤出机在150～200℃下共混挤出制备，停留时间为1～3分钟，主机转速为150～200转/分钟。

本发明所述的复合增韧增强尼龙材料的制备工艺如下：

将尼龙树脂、增韧剂及加工助剂按配比加入高混机中，在室温下进行混合均匀后，进入双螺杆挤出机，在专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，在240～280℃下挤出，转速300～400转/分，停留时间为2～4分钟。优选的，控制一至九区的温度分别为：一区温度240℃、二区温度280℃、三区温度280℃、四区温度280℃、五区温度275℃、六区温度275℃、七区温度275℃、八区温度270℃、九区温度270℃，主机转速为350转/分钟。

与现有技术相比，本发明产品采用自制的增韧剂，不仅具有较高的耐冲击韧性，且具有较好的力学性能和耐低温性能，可用于制备汽车、机车等行业中的内饰件、零部件等制件，及办公OA设备等制件的零部件，可满足该类部件对尼龙材质在韧性及力学性能上的要求，改善该类零部件的工作稳定性和延长其使用寿命；另外，本发明产品的制备工艺简单、成本较低，符合工业化生产要求；因此，本发明的一种复合增韧增强尼龙66材料具有广阔的市场应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明是如何实现的做进一步详细、清楚、完整地说明，所列实施例仅对本发明予以进一步的说明，并不因此而限制本发明。

在实施例1-6中选用的材料为：

尼龙树脂：尼龙66(PA66)，牌号为EPR32，由平顶山神马工程塑料有限责任公司生产，相对粘度不小于2.7(其测试标准为ISO 307)；

玻璃纤维：巨石集团生产，牌号为ER13-2000988A，直径17微米，是经过硅烷偶联剂KH550改性的无碱玻璃纤维；

加工助剂：铜盐，牌号为H320，上海纽诺化工科技有限公司，是一价铜盐与卤化钾的混合物；