CN102936409A - 一种填充增强的尼龙6复合材料 - Google Patents

一种填充增强的尼龙6复合材料 Download PDF

Info

Publication number
CN102936409A
CN102936409A CN2011102332493A CN201110233249A CN102936409A CN 102936409 A CN102936409 A CN 102936409A CN 2011102332493 A CN2011102332493 A CN 2011102332493A CN 201110233249 A CN201110233249 A CN 201110233249A CN 102936409 A CN102936409 A CN 102936409A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nylon
composite material
strengthens
temperature
district
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011102332493A
Other languages
English (en)
Inventor
钟鲁
刘志雄
张永
张现军
田晋丽
李靓
杨定吉甫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority to CN2011102332493A priority Critical patent/CN102936409A/zh
Publication of CN102936409A publication Critical patent/CN102936409A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92895—Barrel or housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种填充增强的尼龙6复合材料，按重量百分比计，其组分和含量为：尼龙6树脂56％～59％；硅灰0％～40％；晶须0％～40％；硅烷偶联剂0.5％～2％；助剂0.5％～2％；以上各组分的含量之和为100％。通过本发明技术方案制备获得的复合材料，不仅具有良好的力学性能，还具有尺寸稳定性高、光泽度高等优点，符合汽车发动机周边及机械结构零件的制造要求。

Description

一种填充增强的尼龙6复合材料
技术领域
本发明涉及一种填充增强的尼龙6复合材料，可应用于汽车发动机周边及机械结构零件的制造，属于高分子材料技术领域。
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。
尼龙6是一种用途非常广泛的工程塑料，由己内酰胺聚合制得，其熔点为215～225℃，使用温度范围在-40℃～150℃，由于普通尼龙6受温度和环境的影响，性能会出现大幅度的变化，所以其应用受到了极大的限制。因此，可以通过对其进行填充增强改性，使其综合性能得到明显提升。
硅灰石是一种工业矿物，具有完整的短纤维针状结构，在塑料的填充改性中可以与石棉、云母等相媲美，优于滑石粉、高岭土，添加硅灰石改性可使材料具有各向异性小、表面光泽好、成本低等优点。晶须是具有规整截面，长径比从10～1000甚至更高，截面积小于5.1×10cm的单晶纤维材料。由于晶须本身结构纤细，且具有强度高、模量高等优异的力学性能，加入树脂之中能够均匀分散，起到骨架作用，提高聚合物的力学强度。
张向东等采用晶须增强尼龙6材料，制得的增强材料易加工、耐高温，弹性模量和冲击强度高。李建华等以玻璃纤维、硅灰石、滑石粉等材料对尼龙6材料进行改性，制得的材料抗弯强度、抗冲强度及硬度均很高。孙平以滑石粉、晶须、无卤玻璃微珠为主要原材料制备了无卤高光泽防翘曲变形填充尼龙6，但未涉及材料力学性能的改进。
综上所述，关于制备一种综合性能优良的硅灰石/晶须复合填充增强尼龙6材料，国内外相关专利文献未见报道。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种复合填充增强尼龙6材料，不仅具有良好的力学性能，还具有尺寸稳定性高、光泽度高等优点，符合汽车发动机周边及机械结构零件的制造要求。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种填充增强的尼龙6复合材料，按重量百分比计，其组分和含量为：
尼龙6树脂         56％～59％；
硅灰石            0％～40％；
晶须              0％～40％；
硅烷偶联剂        0.5％～2％；
助剂              0.5％～2％；
以上各组分的含量之和为100％。
所述的尼龙6树脂的相对粘度为2.7-2.9(根据标准ISO 307测试)。
所述的硅灰石选自硅灰石针状粉体，其高长径比为10∶1～20∶1，折光系数为1.63，莫氏硬度为4.5-5.5，。密度为2.8g/cm3。
所述的晶须为钛酸钾晶须，其平均长度100-50μm，直径0.3-1μm，密度3.1-3.3g/cm3。
所述的硅烷偶联剂为南京曙光化工厂生产的KH-560。
所述的助剂为铜盐、四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种。
上述填充增强的尼龙6复合材料的制备工艺如下：
A)将尼龙6树脂、硅灰石、晶须、硅烷偶联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220～260℃进行挤出造粒，然后冷却、烘干即可。
通过本发明技术方案制备获得的复合材料，不仅具有良好的力学性能，还具有尺寸稳定性高、光泽度高等优点，符合汽车发动机周边及机械结构零件的制造要求。
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6牌号为PA6M32800，广州新汇美达公司生产。
硅灰石由中国地质科学研究院郑州矿产综合利用研究所生产，牌号为W13#。
钛酸钾晶须由沈阳金建公司生产(请提供牌号或规格)。
硅烷偶联剂由南京曙光化工厂生产的KH-560。
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56重量份尼龙6、0重量份硅灰石、40重量份钛酸钾晶须、2重量份硅烷偶联剂及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，其中，双螺杆挤出机的一区温度为220-240℃，二区温度为230-250℃，三区温度为230-250℃，四区温度为230-250℃，五区温度为240-260℃，六区温度为240-260℃，七区温度为230-250℃，八区温度为230-250℃，九区温度为220-240℃，停留时间为1-3分钟，主机转速为200-300转/分钟，挤出后冷却、干燥、切粒。
实施例2
将56重量份尼龙6、10重量份硅灰石、30重量份钛酸钾晶须、2重量份硅烷偶联剂及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，其中，双螺杆挤出机的一区温度为220-240℃，二区温度为230-250℃，三区温度为230-250℃，四区温度为230-250℃，五区温度为240-260℃，六区温度为240-260℃，七区温度为230-250℃，八区温度为230-250℃，九区温度为220-240℃，停留时间为1-3分钟，主机转速为200-300转/分钟，挤出后冷却、干燥、切粒。
实施例3
将58.5重量份尼龙6、20重量份硅灰石、20重量份钛酸钾晶须、1重量份硅烷偶联剂及0.5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，其中，双螺杆挤出机的一区温度为220-240℃，二区温度为230-250℃，三区温度为230-250℃，四区温度为230-250℃，五区温度为240-260℃，六区温度为240-260℃，七区温度为230-250℃，八区温度为230-250℃，九区温度为220-240℃，停留时间为1-3分钟，主机转速为200-300转/分钟，挤出后冷却、干燥、切粒。
实施例4
将58.5重量份尼龙6、30重量份硅灰石、10重量份钛酸钾晶须、1重量份硅烷偶联剂及0.5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，其中，双螺杆挤出机的一区温度为220-240℃，二区温度为230-250℃，三区温度为230-250℃，四区温度为230-250℃，五区温度为240-260℃，六区温度为240-260℃，七区温度为230-250℃，八区温度为230-250℃，九区温度为220-240℃，停留时间为1-3分钟，主机转速为200-300转/分钟，挤出后冷却、干燥、切粒。
实施例5
将59重量份尼龙6、40重量份硅灰石、0重量份钛酸钾晶须、0.5重量份硅烷偶联剂及0.5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，其中，双螺杆挤出机的一区温度为220-240℃，二区温度为230-250℃，三区温度为230-250℃，四区温度为230-250℃，五区温度为240-260℃，六区温度为240-260℃，七区温度为230-250℃，八区温度为230-250℃，九区温度为220-240℃，停留时间为1-3分钟，主机转速为200-300转/分钟，挤出后冷却、干燥、切粒。
将上述各实施例所制试样进行以下性能测试：
简支梁缺口冲击强度，按标准测试方法GB/T1043-1993进行；
拉伸强度，按标准测试方法GB/T 1040-1993进行；
压缩强度，按标准测试方法GB/T 1041-1992进行；
弯曲强度，按标准测试方法GB/T 1042-1979进行。
材料的综合性能通过测试得到的简支梁缺口冲击强度、拉伸强度、压缩强度和弯曲强度的数值及外观状况进行评判。
实施例1～5所制得的试样性能测试结果见表1所示：
表1实施例1～5所制得的试样性能测试结果
Figure BDA0000083280280000061
由表1可见：随着钛酸钾晶须含量的增加，材料的缺口冲击强度、弯曲强度、拉伸强度和压缩强度逐渐增加，但含量超过30％时增强不明显，甚至有部分下降。
硅灰石的加入可提升材料的力学强度，且随着硅灰石含量的增加，材料的表面粗糙度变好，形变变小，使产品具有尺寸稳定性高、光泽度高的优点。

Claims (9)

1.一种填充增强的尼龙6复合材料，其特征在于：按重量百分比计，其组分和含量为：
尼龙6树脂               56％～59％；
硅灰                    0％～40％；
晶须                    0％～40％；
硅烷偶联剂              0.5％～2％；
助剂                    0.5％～2％；
以上各组分的含量之和为100％。
2.根据权利要求1所述的填充增强的尼龙6复合材料，其特征在于：所述的尼龙6树脂的相对粘度为2.7-2.9。
3.根据权利要求1所述的填充增强的尼龙6复合材料，其特征在于：所述的硅灰石选自硅灰石针状粉体。
4.根据权利要求3所述的填充增强的尼龙6复合材料，其特征在于：所述的硅灰石针状粉体高长径比为10∶1～20∶1，折光系数为1.63，莫氏硬度为4.5-5.5，密度为2.8g/cm3。
5.根据权利要求1所述的填充增强的尼龙6复合材料，其特征在于：所述的晶须为钛酸钾晶须。
6.根据权利要求5所述的填充增强的尼龙6复合材料，其特征在于：所述的钛酸钾晶须的平均长度100-50μm，直径0.3-1μm，密度3.1-3.3g/cm3。
7.根据权利要求1所述的填充增强的尼龙6复合材料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为KH-560。
8.根据权利要求1所述的填充增强的尼龙6复合材料，其特征在于：所述的助剂为铜盐、四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种。
9.一种制备权利要求1所述的填充增强的尼龙6复合材料的方法，其特征在于：具体步骤如下：
A)将尼龙6树脂、硅灰石、晶须、硅烷偶联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220～260℃进行挤出造粒，然后冷却、烘干即可。
CN2011102332493A 2011-08-15 2011-08-15 一种填充增强的尼龙6复合材料 Pending CN102936409A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102332493A CN102936409A (zh) 2011-08-15 2011-08-15 一种填充增强的尼龙6复合材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102332493A CN102936409A (zh) 2011-08-15 2011-08-15 一种填充增强的尼龙6复合材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102936409A true CN102936409A (zh) 2013-02-20

Family

ID=47695335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102332493A Pending CN102936409A (zh) 2011-08-15 2011-08-15 一种填充增强的尼龙6复合材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102936409A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015766A (zh) * 2016-08-01 2016-10-12 扬州赛尔达尼龙制造有限公司 一种压力变色尼龙复合钢管

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328084A (zh) * 2001-07-03 2001-12-26 成都市华硕实业有限公司 微纤维/超微细粉末/聚丙烯复合材料
CN101045816A (zh) * 2007-03-22 2007-10-03 辽宁大学 一种晶须增强尼龙复合材料的制备工艺
CN101104734A (zh) * 2006-07-11 2008-01-16 上海普利特复合材料有限公司 低气味尼龙6组合物
CN101195708A (zh) * 2007-12-19 2008-06-11 华南理工大学 一种增强耐热尼龙复合材料及其制备方法
CN101503568A (zh) * 2008-02-04 2009-08-12 金发科技股份有限公司 一种红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物
CN101851417A (zh) * 2009-03-31 2010-10-06 上海金发科技发展有限公司 低成本高性能玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法
CN101942193A (zh) * 2009-07-10 2011-01-12 合肥杰事杰新材料有限公司 一种晶须增强尼龙组合物
CN102108204A (zh) * 2009-12-24 2011-06-29 合肥杰事杰新材料有限公司 一种断路器用塑式外壳材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328084A (zh) * 2001-07-03 2001-12-26 成都市华硕实业有限公司 微纤维/超微细粉末/聚丙烯复合材料
CN101104734A (zh) * 2006-07-11 2008-01-16 上海普利特复合材料有限公司 低气味尼龙6组合物
CN101045816A (zh) * 2007-03-22 2007-10-03 辽宁大学 一种晶须增强尼龙复合材料的制备工艺
CN101195708A (zh) * 2007-12-19 2008-06-11 华南理工大学 一种增强耐热尼龙复合材料及其制备方法
CN101503568A (zh) * 2008-02-04 2009-08-12 金发科技股份有限公司 一种红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物
CN101851417A (zh) * 2009-03-31 2010-10-06 上海金发科技发展有限公司 低成本高性能玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法
CN101942193A (zh) * 2009-07-10 2011-01-12 合肥杰事杰新材料有限公司 一种晶须增强尼龙组合物
CN102108204A (zh) * 2009-12-24 2011-06-29 合肥杰事杰新材料有限公司 一种断路器用塑式外壳材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R.根赫特等: "《塑料添加剂手册》", 31 January 2000, 化学工业出版社 *
山西化工研究所: "《塑料橡胶加工助剂第2版》", 31 October 2002, 化学工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015766A (zh) * 2016-08-01 2016-10-12 扬州赛尔达尼龙制造有限公司 一种压力变色尼龙复合钢管

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110776742B (zh) 一种高填充低翘曲电池模组端板用的聚苯硫醚复合材料及其制备方法
CN103030972B (zh) 一种高耐热低翘曲尼龙66复合材料及其制备方法
CN102344654B (zh) 一种耐水解pet复合材料及其制备方法
CN103589121B (zh) 玻璃纤维增强pct树脂及其制备方法
CN102731904A (zh) 改性滑石粉填充的增强母粒及其制备方法
CN110951163B (zh) 一种高表面张力、低密度聚丙烯复合材料及其制备方法
CN105176077A (zh) 一种阻燃高模量尼龙材料及其制备方法和应用
CN102719092B (zh) 一种复合增强尼龙组合物及其制备方法
CN102516662B (zh) 一种高强度、高耐热聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103709659A (zh) 玻纤增强pbt/pet合金材料
CN111393819A (zh) 一种高流动、耐热耐腐蚀的聚酯合金复合材料及其制备方法和应用
CN102993651A (zh) 玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法
CN101134847A (zh) 一种聚苯硫醚/聚酰胺复合材料及其制备方法
CN1887958A (zh) 以回收pet树脂为基体的环保型阻燃增强复合材料
CN104072923A (zh) 一种高耐热透明增强材料及其制备方法和应用
CN106566176A (zh) 聚酯作为流动促进剂在提高增强abs组合物光泽度的用途
CN107200919A (zh) 一种注塑级微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102492276A (zh) 一种增强pc/pbt复合材料及其制备方法
CN105440559A (zh) 一种高性能玻纤增强abs组合物及其制备方法
CN102627830A (zh) 一种abs/凹凸棒土复合材料及其制备方法
CN102617974A (zh) 一种abs/埃洛石复合材料及其制备方法
CN101974214A (zh) 一种矿物增强pc+pet复合材料及其制备方法
CN101445654B (zh) 一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料及其制备方法
CN106009655A (zh) 一种高表面低翘曲玻纤增强pa复合材料及其制备方法
CN103173015A (zh) 一种高强度pps材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130220

RJ01 Rejection of invention patent application after publication