[发明专利]一种浇铸尼龙/聚合物微球复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开浇铸尼龙/聚合物微球复合材料，由以下重量份数的组分反应制备得到︰酰胺单体40～99.7份，催化剂0.1～5份，助催化剂0.1～15份，聚合物微球0.1～35份，表面改性剂0.1～5份。本聚合物微球/浇铸尼龙复合材料针对现有浇铸尼龙低温韧性差的缺点，本发明利用聚合物微球和表面改性剂，再结合MCPA6配方工艺的调整，制备增强增韧浇铸尼龙/聚合物微球复合材料。不仅解决了MCPA6成型收缩的问题，提高了MCPA6的强度，还提供一种增韧浇铸尼龙的方法。本发明的浇铸尼龙/聚合物微球复合材料能拓展其应用领域，可用于低温环境下的抗磨领域。

技术领域

本发明涉及浇铸尼龙材料及其制备和应用，更具体地，涉及一种浇铸尼龙/聚合物微球复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

尼龙材料以其强度高、硬度大、韧性好，低蠕变耐磨耗及化学稳定性好而著称，浇铸尼龙制品作为工程塑料之一，除具有普通尼龙材料的特点外，由于其分子量大、结晶度高，机械强度比一般尼龙高1.5倍，能直接铸造成型几十公斤乃至上百公斤大型机件，在冶金、化工，特别是当代机械装备制造产业，应用前景十分广阔。浇铸尼龙在机械方面作为减振耐磨材料代替有色金属及合金钢，其润滑性使其不损坏磨件，减少磨耗，从而延长零件使用寿命，降低成本，并且降低了机械振动，磨擦噪音。

在常压下，将熔融的原料己内酰胺单体用碱性的物质作催化剂，与活化剂等助剂一起制成预聚单体，直接注入预热到一定温度的模具中，使物料在模具内很快地进行聚合反应，凝结成坚韧的固体胚件，再经过有关工艺处理，得到预定的浇铸尼龙制品。浇铸尼龙制品作为工程塑料之一，“以塑代钢、性能卓越”，用途极其广泛。它具有重量轻、强度高、自润滑、耐磨、防腐，绝缘等多种独特性能是应用广泛的工程塑料，几乎遍布所有的工业领域。

随着业内应用领域的拓宽和对材料各项指标要求的提高，浇铸尼龙在低温韧性等方面需要得到进一步改善。

随着我国交通领域的发展，浇铸尼龙应用于轨道交通和汽车配件领域引来更大的挑战，浇铸尼龙配件需要面对我国高海拔和宽纬度带来的温差变化，这对浇铸尼龙低温韧性提出了更高的要求。20世纪90年代，国内有研究利用聚醚多元醇等长链柔性分子对MCPA6进行共聚增韧，虽然达到了低温韧性的要求，但牺牲了浇铸尼龙的强度，而未得到推广应用。

经检索，鲜有技术涉及聚合物微球对浇铸尼龙进行增韧改性的报道，且制备方法比较复杂，很难实现产品批量质量的稳定性，且无法兼顾强度与低温韧性的使用性能指标，因此，发明一种适用于浇铸尼龙改性的聚合物微球，能生产出强度与低温韧性均符合使用性能的浇铸尼龙/聚合物微球复合材料尤为重要。

发明内容

本发明主要针对现有浇铸尼龙难以达到既增强又增韧的缺点，利用聚合物微球复配表面改性剂，再结合MCPA6配方工艺的调整，使聚合物微球均匀分散在MCPA6单体熔体中，进而聚合成型浇铸尼龙/聚合物微球复合材料，不仅提高了MCPA6的强度，还提升了MCPA6的低温韧性，使浇铸尼龙材料的使用更加广泛。

本发明的另一目的在于提供一种浇铸尼龙/聚合物微球复合材料的应用。

本发明通过以下技术方案予以实现：

公开的浇铸尼龙/聚合物微球复合材料，由以下重量份数的组分反应制备得到︰酰胺单体40～99.6份，催化剂0.1～5份，助催化剂0.1～15份，聚合物微球0.1～35份，表面改性剂0.1～5份。

其中，所述有机聚合物微球为由乙烯基单体聚合得到形成有孔和/或无孔的聚合物，所述有机聚合物微球的粒径为1μm～100μm，所述聚合物的孔径为

进一步地，所述有机聚合物微球的交联度为5％～80％。

进一步地，所述酰胺单体为己内酰胺或十二内酰胺的至少一种。