[发明专利]一种尼龙/聚酮合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种性能优异的尼龙/聚酮合金材料及其制备方法。

背景技术

聚酮由于具有优异的耐热性能、耐化学腐蚀性、阻隔性和耐磨性而广泛应用于多个领域，聚酮的低吸水性、高刚韧平衡性能、高热变形温度，与其他工程塑料进行组合改性具有潜力。但缺点在于加工窗口窄，对温度敏感，容易降解，而且干态下的强度及刚性不如传统的工程塑料。

聚酰胺，即尼龙，具有优异的机械性能、耐化学品性、可加工性、耐热氧老化性能，软化点高，耐油，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，染色性好，磨擦系数低，耐磨损，且具有自润滑性、吸震性和消音性，同时具有优良的加工成型特性；缺点是吸水性较大，影响尺寸稳定性。对其合金化与增强改性可降低树脂吸水率，提高制件稳定性，使其能在高温、高湿下工作，使它们能更广泛应用于对工作环境要求比较苛刻的电子电器、机动车行业，其中以机动车发动机周边的应用尤为常见。因此，开发一种新型合金材料，替代玻纤增强尼龙、增强PPS以及POM，应用于高端极度苛刻的环境使用尤为迫切。

发明内容

本发明提供了一种性能优异的尼龙/聚酮合金材料及其制备方法，其制备的合金材料具有优异的热稳定性、表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及低吸湿性能。

本发明的技术方案是一种尼龙/聚酮合金材料，其组分及重量份为：尼龙树脂10-50份，聚酮树脂40-80份，玻璃纤维10-30份，相容剂3-6份，润滑剂0.1-0.5份，抗氧剂0.2-1份，稳定剂0.2-0.8份，成核剂0.1-0.5份。

进一步的，所述相容剂的组分及重量份为：聚酮树脂91-97份，共单体2-6份，马来酸酐1-3份，引发剂0.1-0.3份，稳定剂0.1-0.4份。

进一步的，所述共单体为苯乙烯。

进一步的，所述引发剂为苯过氧化二异丙苯DCP。

进一步的，所述马来酸酐为顺丁烯二酸酐。

进一步的，所述稳定剂是金属氧化物、金属铜的酸根盐、铅类稳定剂或金属皂类稳定剂。

进一步的，所述相容剂的制备方法包括如下步骤：

(1)按重量份数配比称取各组分；将所述马来酸酐溶于所述共单体中分散均匀，再与所述聚酮树脂、引发剂和稳定剂混合，置于高混机中搅拌5-10min；

(2)将步骤(1)中得到的混合物置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒。

进一步的，所述玻璃纤维为含有环氧基团的硅烷偶联剂浸润过的玻璃纤维，直径为5-24um，长度为3-9mm。

一种尼龙/聚酮合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1)准确称取配方量的各组分，将尼龙和聚酮树脂混合均匀得组分A，将相容剂、润滑剂、抗氧剂、稳定剂、成核剂混合均匀，得组分B；玻璃纤维通过侧喂料添加。

2)将组分A和组分B，同时分区加入双螺杆挤出机中挤出，经过水冷、切粒，制得性能优异的尼龙/聚酮合金材料。

进一步的，所述双螺杆挤出机选择长径比25-44:1。。

本发明的有益效果：本发明采用聚酮树脂与尼龙树脂复配，大大降低了尼龙材料的吸水率，使得合金材料具有良好的流动性，优异的阻燃性，进一步拓展了尼龙材料的应用领域。本发明还优化了相容剂的组分及制备方法，是用耐化学性优异的聚酮接枝马来酸酐所得，与基材聚酮树脂完全相容，更好的促进尼龙、玻璃纤维在聚酮中的相容分散；不仅提高了尼龙材料的冲击性能性，耐化学水解性能，使得尼龙材料的耐磨性能、表面硬度成数倍增加；而且还改善了聚酮材料的热稳定性，扩展了其应用范围；使得本发明的合金材料能够替代玻璃纤维增强材料，用于增强尼龙、增强PPS以及POM，应用于高端极度苛刻的环境使用。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的目的在于克服现有技术上的不足，提供一种优异的热稳定性、表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及低吸湿性能的尼龙/聚酮合金材料，其组分及重量份为尼龙树脂10-50份，聚酮树脂40-80份，玻璃纤维10-30份，相容剂3-6份，润滑剂0.1-0.5份，抗氧剂0.2-1份，稳定剂0.2-0.8份，成核剂0.1-0.5份。