CN102627854B - 耐磨高强尼龙复合材料的制备方法 - Google Patents

耐磨高强尼龙复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种耐磨高强尼龙复合材料的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。包括以下步骤：按重量份数称取尼龙66树脂50-55份、尼龙1010树脂19-25份、偶联剂0.5-1.2份和阻燃剂20-25份，并且投入高速混合机中混合，而后投入按重量份数称取的抗氧剂0.3-0.9份、聚四氟乙烯7-13份和短切玻璃纤维25-33份，并且继续混合，得到造粒用原料；将由得到的造粒用原料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，并且控制双螺杆挤出机的一区至六区的挤出温度，得到耐磨高强尼龙复合材料。优点：具有如下的性能指标：拉伸强度大于135MPa，弯曲强度大于190MPa,悬臂梁缺口冲击强度大于20kj/m2,熔融指数大于17g/10min,阻燃性达到V-1(UL-94)，对钢材的摩擦系数小于0.25。

Description

耐磨高强尼龙复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种耐磨高强尼龙复合材料的制备方法。
背景技术
尼龙作为一种重要的工程塑料而被广泛用于汽车、机械、包装、电子和电器等领域，但是吸水性大、尺寸稳定性差、干摩擦时摩擦系数高系尼龙之不足，从而难以用作高速摩擦材料。因此，如果不能弥补这些缺点，那么尼龙材料的用途便难以拓展，可见探索合理的制备方法使获得的尼龙材料体现低吸湿性、较高的尺寸稳定性、摩擦系数低的特点以适合用于摩擦组件具有积极意义。
发明内容
本发明的任务在于提供一种耐磨高强尼龙复合材料的制备方法，具有理想的强度、低吸湿性、较高的尺寸稳定性和摩擦系数低的特点，适合用于摩擦组件。
本发明的任务是这样来完成的，一种耐磨高强尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：
A)制备造粒用原料，按重量份数称取尼龙66树脂50-55份、尼龙1010树脂19-25份、偶联剂0.5-1.2份和阻燃剂20-25份，并且投入高速混合机中混合，而后投入按重量份数称取的抗氧剂0.3-0.9份、聚四氟乙烯7-13份和短切玻璃纤维25-33份，并且继续混合，得到造粒用原料；
B)造粒，将由步骤A)得到的造粒用原料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，并且控制双螺杆挤出机的一区至六区的挤出温度，得到耐磨高强尼龙复合材料。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的尼龙66树脂为熔点在210℃以上并且黏度指数为2.3的尼龙树脂。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的尼龙1010树脂为熔点在220℃以上并且黏度指数为2.5的尼龙树脂。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述的阻燃剂为氢氧化铝。
在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的聚四氟乙烯是指纳米级聚四氟乙烯粉体。
在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的短切玻璃纤维为长度为3mm的无碱玻璃纤维。
在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的混合的混合时间为9-12min；所述的继续混合的时间为4-6min。
在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的控制双螺杆挤出机的一区至六区的温度是将温度控制为：一区235℃、二区240℃、三区240℃、四区245℃、五区240℃和六区230℃。
本发明提供的制备方法得到的耐磨高强尼龙复合材料经过测试具有如下的性能指标：拉伸强度大于135MPa，弯曲强度大于190MPa，悬臂梁缺口冲击强度大于20kj/m2，熔融指数大于17g/10min，阻燃性达到V-1(UL-94)，对钢材的摩擦系数小于0.25。
具体实施方式
实施例1：
A)制备造粒用原料，按重量份数称取熔点在210℃以上并且黏度指数为2.3的尼龙树脂50份、熔点在220℃以上并且黏度指数为2.5的尼龙树脂19.2份、硅烷偶联剂0.5份和氢氧化铝20.3份，并且投入高速混合机中混合10min，而后投入按重量份数称取的抗氧剂即三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.3份、纳米级聚四氟乙烯粉体7.2份和长度为3mm的无碱玻璃纤维25.3份，并且继续混合5min，得到造粒用原料；
B)造粒，将由步骤A)得到的造粒用原料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制双螺杆挤出机的一区至六区的温度为：一区235℃、二区240℃、三区240℃、四区245℃、五区240℃和六区230℃，得到耐磨高强尼龙复合材料。
实施例2：
A)制备造粒用原料，按重量份数称取熔点在210℃以上并且黏度指数为2.3的尼龙树脂51份、熔点在220℃以上并且黏度指数为2.5的尼龙树脂21.8份、硅烷偶联剂0.8份和氢氧化铝22.5份，并且投入高速混合机中混合9min，而后投入按重量份数称取的抗氧剂即三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5份、纳米级聚四氟乙烯粉体10.1份和长度为3mm的无碱玻璃纤维28.2份，并且继续混合4.5min，得到造粒用原料；
B)造粒，将由步骤A)得到的造粒用原料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制双螺杆挤出机的一区至六区的温度为：一区235℃、二区240℃、三区240℃、四区245℃、五区240℃和六区230℃，得到耐磨高强尼龙复合材料。
实施例3：
A)制备造粒用原料，按重量份数称取熔点在210℃以上并且黏度指数为2.3的尼龙树脂53份、熔点在220℃以上并且黏度指数为2.5的尼龙树脂23.5份、硅烷偶联剂1.0份和氢氧化铝24.2份，并且投入高速混合机中混合12min，而后投入按重量份数称取的抗氧剂即三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.8份、纳米级聚四氟乙烯粉体12份和长度为3mm的无碱玻璃纤维31份，并且继续混合4min，得到造粒用原料；
B)造粒，将由步骤A)得到的造粒用原料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制双螺杆挤出机的一区至六区的温度为：一区235℃、二区240℃、三区240℃、四区245℃、五区240℃和六区230℃，得到耐磨高强尼龙复合材料。
实施例4：
A)制备造粒用原料，按重量份数称取熔点在210℃以上并且黏度指数为2.3的尼龙树脂55份、熔点在220℃以上并且黏度指数为2.5的尼龙树脂24.8份、硅烷偶联剂1.2份和氢氧化铝25份，并且投入高速混合机中混合11.5min，而后投入按重量份数称取的抗氧剂即三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.9份、纳米级聚四氟乙烯粉体12.8份和长度为3mm的无碱玻璃纤维32.5份，并且继续混合6min，得到造粒用原料；
B)造粒，将由步骤A)得到的造粒用原料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制双螺杆挤出机的一区至六区的温度为：一区235℃、二区240℃、三区240℃、四区245℃、五区240℃和六区230℃，得到耐磨高强尼龙复合材料。
由上述实施例1至4得到的耐磨高强尼龙复合材料经测试具有下表所示的技术效果。
  测试项目   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
  拉伸强度MPa   135   136.6   137.8   139
  弯曲强度MPa   190   193   195   197
  悬臂梁缺口冲击强度kj/m2   20.1   20.3   20.6   21.1
  熔融指数g/10min   19.7   19.2   18.5   17.6
  阻燃性(UL-94)   V-1   V-1   V-1   V-1
  对钢球的摩擦系数   0.24   0.22   0.22   0.20

Claims (3)

1.一种耐磨高强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A）制备造粒用原料，按重量份数称取尼龙66树脂50-55份、尼龙1010树脂19-25份、偶联剂0.5-1.2份和阻燃剂20-25份，并且投入高速混合机中混合，而后投入按重量份数称取的抗氧剂0.3-0.9份、聚四氟乙烯7-13份和短切玻璃纤维25-33份，并且继续混合，得到造粒用原料；
B）造粒，将由步骤A）得到的造粒用原料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，并且控制双螺杆挤出机的一区至六区的挤出温度，得到耐磨高强尼龙复合材料，所述的尼龙66树脂为熔点在210℃以上并且黏度指数为2.3 的尼龙树脂，所述的尼龙1010树脂为熔点在220℃以上并且黏度指数为2.5 的尼龙树脂，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的阻燃剂为氢氧化铝，所述的抗氧剂为三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯，所述的聚四氟乙烯是指纳米级聚四氟乙烯粉体，所述的短切玻璃纤维为长度为3mm的无碱玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的耐磨高强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于所述的混合的混合时间为9-12min；所述的继续混合的时间为4-6min。
3.根据权利要求1所述的耐磨高强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于所述的控制双螺杆挤出机的一区至六区的温度是将温度控制为：一区235℃、二区240℃、三区240℃、四区245℃、五区240℃和六区230℃。
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