[发明专利]一种高气密性耐寒阻燃尼龙复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体而言，涉及一种高气密性耐寒阻燃尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙因其机械强度高，耐磨性好，自润滑性能优越等优点，广泛用于汽车部件、电子电器、石油化工等行业。作为一种广泛应用的材料，尼龙大多面临比较苛刻的使用环境，如高湿度、高温度、高电压等，或者设置在一些特殊场合，如需要尼龙材料制作阀门，需要尼龙良好的机械性能、抗高低温老化性能及老化前后气密性，而其中尤以材料气体密封性的要求最为难以实现。特别在阀门等特种设备的密封件上，气密性不佳很容易引起安全事故，同时这些设备对于尼龙的抗低温和阻燃方面也有着较高的要求，然而现有的尼龙材料很难满足这些特殊场合的使用要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高气密性耐寒阻燃尼龙复合材料及其制备方法，以改善现有的尼龙气密性耐寒阻燃性较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高气密性耐寒阻燃尼龙复合材料，按重量份数计，其组分组成如下：共聚尼龙30-45份、所述共聚尼龙中含有15%-80%（重量）的己内酰胺、纳米蒙脱土1-10份、卤系阻燃剂3-7份、聚乙烯醇5-10份、高锰酸钾2-5份、阻酚类抗氧剂0-2份、亚磷酸酯类抗氧剂0-2份、含硫抗氧剂0-1份、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.3-1份、活性炭1-3份、无碱玻璃纤维0.5-1.5份、碳纤维5-10份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1-3.5份、聚甲烯酸甲脂5-10份、沸石粉1-5份、二氧化硅3-7份、流动助剂1-2份、硬化剂1-2份、EMA0.5-1.5份、热稳定剂2-5份和苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)1-5份。

优选的，上述的高气密性耐寒阻燃尼龙复合材料中，所述卤系阻燃剂为氯系阻燃剂。氯系阻燃剂的价格便宜，应用于高气密性耐寒阻燃尼龙复合材料非常适合。

优选的，上述的高气密性耐寒阻燃尼龙复合材料中，所述的纳米蒙脱土的粒径为800～2500目。

本发明还提供了一种上述高气密性耐寒阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括下述步骤：

a.按照以下重量份的组分备料：共聚尼龙30-45份、所述共聚尼龙中含有15%-80%（重量）的己内酰胺、纳米蒙脱土1-10份、卤系阻燃剂3-7份、聚乙烯醇5-10份、高锰酸钾2-5份、阻酚类抗氧剂0-2份、亚磷酸酯类抗氧剂0-2份、含硫抗氧剂0-1份、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.3-1份、活性炭1-3份、无碱玻璃纤维0.5-1.5份、碳纤维5-10份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1-3.5份、聚甲烯酸甲脂5-10份、沸石粉1-5份、二氧化硅3-7份、流动助剂1-2份、硬化剂1-2份、EMA0.5-1.5份、热稳定剂2-5份和苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)1-5份；

b.将共聚尼龙干燥1-2h，干燥温度为80-100℃；

c.将烘烤后的尼龙配制成质量浓度为30%的水溶液，将上述水溶液倒入高混机中，在50-55℃的条件下，缓慢加入纳米蒙脱土1-10份、卤系阻燃剂3-7份、聚乙烯醇5-10份、高锰酸钾2-5份、阻酚类抗氧剂0-2、亚磷酸酯类抗氧剂0-2、含硫抗氧剂0-1、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.3-1、活性炭1-3份、碳纤维5-10份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1-3.5份、聚甲烯酸甲脂5-10份、沸石粉1-5份、二氧化硅3-7份混合搅拌1h；

d.待温度降为35℃，往反应釜中继续加入流动助剂1-2份、硬化剂1-2份、EMA0.5-1.5份、热稳定剂2-5份和苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)1-5份，混合搅拌0.5h，加热温度为50-65℃；

e.待反应结束后，用活性炭净化、过滤；

f.将步骤e得到的混合物倒入聚合釜中反应，反应温度为200℃，并通入氮气保护，压力为1MPa，反应时间为3h；

g.将步骤f制得的预混料从双螺旋杆挤出机的主喂料口加入，将无碱玻璃纤维0.5-1.5份从玻璃纤维口加入，控制双螺旋杆挤出机转速为1000～1300r/min，温度为250～295℃，进行挤出造粒。