CN102079865A - 一种高填充尼龙复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高填充尼龙复合材料，其组成及各组成的重量百分比如下：尼龙树脂51％～58％、高岭土填料40％、增韧剂0％～7％、助剂2％，上述各组成的配比之和为100％。本发明产品不仅性能符合制造汽车的风门、转动轴等防翘曲制件，而且制备工艺简单、成本低廉，符合工业化生产要求，具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种高填充尼龙复合材料，具体说，是涉及一种主要应用于汽车的风门、转动轴等防翘曲制件的高填充尼龙复合材料，属于改性聚酰胺技术领域。
背景技术
尼龙树脂具有较高的机械强度、耐热性、自润滑性、优良的阻隔性能和耐化学腐蚀等优异的综合性能，广泛的应用于机械制造业，电子电器和交通运输等领域，其用量目前居于五大工程塑料之首。尽管如此，纯尼龙也有明显的缺陷：如吸水率大，所制成的制品尺寸稳定性较差。为适应工业发展的需要，近年来对尼龙进行改性以改善上述缺陷引起了人们极大的关注，例如Rhodia公司采用40％高岭土填充改性尼龙66开发了A228MT40材料；Dupont公司采用40％实心微珠填充尼龙66开发了10B40材料，虽然上述技术能满足性能要求，但制造成本很高，不适合国内使用高填充尼龙复合材料的产品市场要求。
发明内容
本发明的目的是旨在提供一种高填充尼龙复合材料，不仅性能符合制造汽车的风门、转动轴等防翘曲制件，而且制备成本低廉，以克服现有技术所存在的上述缺陷和满足国内市场需求。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的高填充尼龙复合材料，其组成及各组成的重量百分比如下：
尼龙树脂 51％～58％
高岭土填料 40％
增韧剂 0％～7％
助剂 2％
上述各组成的配比之和为100％。
所述尼龙树脂以尼龙66较好，尤其以相对粘度不低于2.7的尼龙66最好。
所述增韧剂为马来酸酐接枝聚合物，优选马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE。
所述助剂优选铜盐、四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
本发明所述的高填充尼龙复合材料的制备工艺如下：
A)将尼龙树脂、高岭土填料、增韧剂和助剂按配比加入高混机中，在室温下进行混合均匀；
B)利用双螺杆挤出机在220～300℃进行挤出造粒，然后冷却、烘干即可。
与现有技术相比，本发明产品不仅性能符合制造汽车的风门、转动轴等防翘曲制件，而且制备工艺简单、成本低廉，符合工业化生产要求，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。
实施例中选用的：
尼龙树脂-尼龙66(PA66)由平顶山神马工程塑料有限责任公司生产，牌号为EPR32；
高岭土填料由苏州中国高岭土公司生产，牌号为CMP-1；
增韧剂-马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE由Dupont公司生产，牌号为NMN-493D；
助剂-铜盐由瑞士汽巴精化公司生产，牌号为HS-03。
实施例中选用的双螺杆挤出机是由瑞亚公司生产的40A(长径比为40)。
实施例1
将58重量份尼龙66、40重量份高岭土填料、0重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE增韧剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为：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；然后冷却、烘干即可。
实施例2
将57重量份尼龙66、40重量份高岭土填料、1重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE增韧剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为：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；然后冷却、烘干即可。
实施例3
将56重量份尼龙66、40重量份高岭土填料、2重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE增韧剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为：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；然后冷却、烘干即可。
实施例4
将55重量份尼龙66、40重量份高岭土填料、3重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE增韧剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为：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；然后冷却、烘干即可。
实施例5
将54重量份尼龙66、40重量份高岭土填料、4重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE增韧剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为：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；然后冷却、烘干即可。
实施例6
将53重量份尼龙66、40重量份高岭土填料、5重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE增韧剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为：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；然后冷却、烘干即可。
实施例7
将52重量份尼龙66、40重量份高岭土填料、6重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE增韧剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为：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；然后冷却、烘干即可。
实施例8
将51重量份尼龙66、40重量份高岭土填料、7重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE增韧剂及2重量份铜盐助剂加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为：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；然后冷却、烘干即可。
将上述各实施例所制试样进行以下性能测试：
拉伸性能：按ISO527-2进行测试，试样尺寸为150×10×4mm，拉伸速度为50mm/min；
弯曲性能：按ISO178进行测试，试样尺寸为80×10×4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm；
悬臂梁缺口冲击强度和悬臂梁无缺口冲击强度按ISO 180进行测试，试样尺寸为80×10×4mm。
材料的综合性能通过测试得到的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度及无缺口冲击强度的数值进行评判。
实施例1～8所制得的试样性能测试结果见表1所示：
表1实施例1～8所制得的试样性能测试结果
| 性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| 拉伸强度(MPa) | 90.1 | 86.4 | 85.3 | 82.7 | 76.2 | 73.3 | 69.1 | 60.2 |
| 断裂伸长率(％) | 3.4 | 3.5 | 3.6 | 4.0 | 4.1 | 4.5 | 5.0 | 5.7 |
| 弯曲强度(MPa) | 91.2 | 90.3 | 88.9 | 87.6 | 84.2 | 80.5 | 76.7 | 70.4 |
| 弯曲模量(MPa) | 5300 | 5200 | 5104 | 5025 | 4802 | 4501 | 4103 | 3804 |
| 缺口冲击强度(KJ/m2) | 3.3 | 3.6 | 4.2 | 5.0 | 5.2 | 6.6 | 7.6 | 8.9 |
| 无缺口冲击强度(KJ/m2) | 39.8 | 40.7 | 53.6 | 86.8 | 90.3 | 100 | NB | NB |
由表1可见：随着增韧剂含量的增加，拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量逐渐减小，断裂伸长率、缺口冲击强度和无缺口冲击强度逐渐增大。当增韧剂含量为3％时，所制备的高填充尼龙复合材料的综合性能是最好的，和国外相对应材料的性能相当，但相比成本较低。
Claims (6)
1.一种高填充尼龙复合材料，其特征在于，其组成及各组成的重量百分比如下：
尼龙树脂 51％～58％
高岭土填料 40％
增韧剂 0％～7％
助剂 2％
上述各组成的配比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的高填充尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙树脂为尼龙66。
3.根据权利要求2所述的高填充尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙66的相对粘度不低于2.7。
4.根据权利要求1所述的高填充尼龙复合材料，其特征在于，所述增韧剂为马来酸酐接枝聚合物。
5.根据权利要求4所述的高填充尼龙复合材料，其特征在于，所述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE。
6.根据权利要求1所述的高填充尼龙复合材料，其特征在于，所述助剂为铜盐、四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
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|---|---|---|---|---|
| CN103525083A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-22 | 惠州市昌亿新材料有限公司 | 一种增强增韧耐老化pa高岭土复合材料及其制备方法和应用 |
| CN103571182A (zh) * | 2012-07-20 | 2014-02-12 | 上海日之升新技术发展有限公司 | 一种高流动性增韧填充尼龙及其制备方法 |
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2009
- 2009-12-01 CN CN2009101997933A patent/CN102079865A/zh active Pending
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