[发明专利]高铁接地装置用高强度抗老化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技术领域，具体涉及一种高铁接地装置用高强度抗老化复合材料及其制备方法。

背景技术

由于热塑性树脂材料具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、高铁配件等方面得到广泛应用。随着我国高铁事业的快速发展，机械设备轻量化的进程加快，对热塑性树脂材料的需求将更高更大。特别是热塑性树脂材料作为结构性材料，对其强度、抗老化等方面提出了很高的要求。因此，必须针对高铁应用环境，通过改性提高性能来满足高铁应用的需求。

由于我国高铁贯穿中国南北各地，海拔高度、温湿度变化很大。作为保护接地装置用的接地盖，在高速运行的高铁上，随时可能遇到石子等硬物的撞击。现有技术中粉样添加剂粒径较大，混合不均匀易团聚，存在不可见成型缺陷，受到冲击时会发生开裂、破损等问题，对于行车安全有很大的隐患。在长时间露天的环境下，还会出现光老化问题。因此接地盖材料的强度和老化问题，就成为了急需改善和提高的重点。这样就迫切需要一种更高强度、具有抗老化的材料来替代并提高行车安全系数。

发明内容

本发明为了克服撞击开裂，提高光照使用寿命，提供一种具有高强度，使用寿命长，非常适合用于高铁接地装置接地盖的高强度抗老化复合材料，同时提供制备该复合材料的方法。

本发明的目的是以下述方式实现的：

高铁接地装置用高强度抗老化复合材料，由以下重量份的原料组成：热塑性树脂80-120份；玻璃纤维10-50份；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.05-1份；添加剂5-10份；抗氧剂0.1-0.6份；偶联剂0.1-0.6份；成核剂1-2份。

由以下重量份的原料组成：热塑性树脂80份；玻璃纤维20-40份；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2份；添加剂6-9份；抗氧剂0.2-0.5份；偶联剂0.2-0.5份；成核剂1-2份。

由以下重量份的原料组成：热塑性树脂120份；玻璃纤维50份；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.5份；添加剂8份；抗氧剂0.3份；偶联剂0.4份；成核剂1.5份。

所述热塑性树脂为聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯中的一种或多种的混合物。

所述添加剂为无机纳米级的氮化硼、二氧化硅、氧化镁或氧化锌中的一种或几种。

所述抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类。

所述偶联剂为硅烷类或钛酸酯类。

所述成核剂为乙撑双硬脂酰胺。

如上述的高铁接地装置用高强度抗老化复合材料的制备方法，具体步骤如下：

（1）将热塑性树脂提前放入干燥器中，在100-120℃下烘干5-7小时；

（2）将称重后的各重量份的原料放入高速混合机中混合均匀；

（3）将混合均匀的原料100-120℃再烘干1-2小时；

（4）烘干后把混合物放入双螺杆挤出机中，主机转速：300-500转/分钟，双螺杆挤出机各段的温度控制温度区为：一区180℃，二到五区200-260℃，六区220-260℃，模头温度220-260℃，双螺杆挤出机挤出的粒料即为高强度抗老化复合材料。

如上述的高铁接地装置用高强度抗老化复合材料在高铁接地装置接地盖上的应用。

本发明所用材料不仅提高了抗老化性能，强度方面也有提高（对比数据见表2）。在原料方面还具有易于采购、成型，可实现批量供应生产的优势。本发明所使用的原料优点有：

（1）2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮具有紫外线吸收作用对复合材料有最大的保护作用，是一种性能卓越的高效防老化助剂，能吸收240-310mm紫外光，具有无毒、相容性好，易于加工等特点，有助于延缓老化和物理性能损失；

（2）所用的添加剂中一种或几种，选用无机纳米级的粉末能够达到更好的分散效果，避免团聚现象，从而发挥更好的增强增韧的作用。并且与传统的一些含磷或卤素有机添加剂相比，纳米氧化镁无毒、无味、添加量小，是开发抗老化复合材料的环保型添加剂。其中将无机添加剂氧化锌的添加量调到2%-3%，还可以起到紫外线屏蔽作用；

（3）偶联剂选用硅烷类或钛酸酯类，由表1中的对比试验数据说明这两类偶联剂加入效果更优异。

具体实施方式

受阻酚类抗氧化剂：具有空间受阻结构的酚类化合物，系链终止型抗氧剂的主要类型，根据分子中受阻酚官能团的数量一般分为一元受阻酚和多元受阻酚。例如1222、1076、BHA、SP、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚、甲叉736、2246-S、抗氧剂1010、抗氧剂3114、抗氧剂330等。