CN103160120A - 一种耐高温尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐高温尼龙复合材料及其制备方法，复合材料的组分包括：按重量百分比计，PPA 40-70%、PA66 1-10%、玻璃纤维20-50%、增韧剂3-10%、偶联剂0.1-0.5%、抗氧剂0.2-1.0%、其他0.5-2.5%。制备方法包括：将PPA、PA66以及其他原料按比例加入混料机中混合10～20min，将预混好的料通过挤出机挤出，拉条并通过水槽水冷后，吹干后牵引至切料机完成切粒，即得。本发明可以达到290℃以上的热变形温度，比一般的耐高温尼龙所能达到的280摄氏度具有更好的耐热性，并且抗冲能力好，冲击强度可达到15kJ/m2；制备工艺简单，成本低，具有良好的应用前景。

Description

一种耐高温尼龙复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于尼龙复合材料及其制备领域，特别涉及一种耐高温尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术
聚邻苯二甲酰胺(Polyphthalamide，PPA)是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺。PPA是一种半结晶性热塑性芳香族聚酰胺，俗称芳香族高温尼龙，它是一种耐高温的材料，熔点介于310～325℃之间。PPA具有以下基本特性：1、比脂肪类聚酰胺如PA66更结实坚硬；2、对水分的敏感度更低、热性能更好；3、耐蠕变、疲劳和耐化学品性能优秀；4、玻璃增强的PPA树脂有很高的热变形温度(Heat Deflection Temperature，HDT)值，能耐受很高温度的短期作用；5、在正常环境条件下，PPA树脂通常对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、酯、酮、醇和大多数水溶液表现出优秀的抗溶性。
所有的聚酰胺都吸收一定的水分，引起增塑作用和尺寸改变。例如PA66，其在-5℃下，相对湿度为100%时，能吸收8～9%的水分，这使其玻璃化温度(Tg)由6.5℃降到-20℃，尺寸增长2%。在相同条件下，PPA树脂能吸收约6%的水分，但其玻璃化温度不会低于40℃，伴随的尺寸增长不超过1％。
目前PPA树脂主要被应用于汽车工业、仪器壳体、电气电子等领域。由于纯的PPA树脂流动性差，加工较为困难，限制了其使用范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温尼龙复合材料及其制备方法，该耐高温尼龙可以达到290℃以上的热变形温度，比一般的耐高温尼龙所能达到的280摄氏度具有更好的耐热性，并且抗冲能力好，冲击强度可达到15kJ/m2；制备工艺简单，成本低，具有良好的应用前景。
本发明的一种耐高温尼龙复合材料，所述复合材料的组分包括：按重量百分比计，
Figure BDA00002879253200011
Figure BDA00002879253200021
所述增韧剂为接枝POE。
所述偶联剂为硅烷偶联剂560。
所述抗氧剂为抗氧剂1098。
所述其他为高温润滑剂PETS。
增韧剂可以在体系中增提高材料的抗冲击性，提高材料的缺口冲击强度；偶联剂可以促进PPA，PA与玻纤材料之间的粘合性能，大大提高材料的强度。
本发明的一种耐高温尼龙复合材料的制备方法，包括：
将PPA、PA66以及其他原料按比例加入混料机中混合10～20min，将预混好的料通过挤出机挤出，拉条并通过水槽水冷后，鼓风机吹干后牵引至切料机完成切粒，即得。
所述PPA预先在120℃下干燥3-4小时。
所述PA66预先在110℃下干燥3-4小时。
设定挤出机温度：一区：300-315℃；二区：300-310℃；三区：290-300℃；四区：285-290℃；五区：275-285℃；六区：270-290℃；七区：265-290℃；八区：260-285℃；九区：290-315℃。
调节冷却水使挤出机各区的温度趋于平稳，并按实际生产情况对挤出机各区温度做相应的调整。
有益效果
本发明可以达到290℃以上的热变形温度，比一般的耐高温尼龙所能达到的280摄氏度具有更好的耐热性，并且抗冲能力好，冲击强度可达到15kJ/m2；制备工艺简单，成本低，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将原料按重量百分比计，PPA55%（预先在120℃下干燥3小时）、PA66 10%（预先在110℃下干燥3小时）、玻璃纤维30%、接枝POE 3%、硅烷偶联剂560 0.5%、抗氧剂10981.0%、高温润滑剂PETS 0.5%加入混料机中混合10min，设定挤出机温度：一区：300℃；二区：300℃；三区：290℃；四区：285℃；五区：275℃；六区：270℃；七区：265℃；八区：285℃；九区：310℃；将预混好的料通过挤出机挤出，拉条并通过水槽水冷后，鼓风机吹干后牵引至切料机完成切粒，即得。经测试，热变形温度为290℃，冲击强度15.1kJ/m2。
实施例2
将原料按重量百分比计，PPA45%（预先在120℃下干燥4小时）、PA66 7%（预先在110℃下干燥4小时）、玻璃纤维40%、接枝POE 5%、硅烷偶联剂560 0.5%、抗氧剂10980.5%、高温润滑剂PETS 2.0%加入混料机中混合20min，设定挤出机温度：一区：305℃；二区：300℃；三区：300℃；四区：290℃；五区：280℃；六区：270℃；七区：275℃；八区：285℃；九区：315℃；将预混好的料通过挤出机挤出，拉条并通过水槽水冷后，鼓风机吹干后牵引至切料机完成切粒，即得。经测试，热变形温度为292℃，冲击强度15.5kJ/m2。

Claims (9)

1.一种耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述复合材料的组分包括：按重量百分比计，
Figure FDA00002879253100011
2.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述增韧剂为接枝POE。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂560。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1098。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述其他为高温润滑剂PETS。
6.一种如权利要求1所述的耐高温尼龙复合材料的制备方法，包括：
将PPA、PA66以及其他原料按比例加入混料机中混合10～20min，将预混好的料通过挤出机挤出，拉条并通过水槽水冷后，吹干后牵引至切料机完成切粒，即得。
7.根据权利要求6所述的一种耐高温尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述PPA预先在120℃下干燥3-4小时。
8.根据权利要求6所述的一种耐高温尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述PA66预先在110℃下干燥3-4小时。
9.根据权利要求6所述的一种耐高温尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：设定挤出机温度：一区：300-315℃；二区：300-310℃；三区：290-300℃；四区：285-290℃；五区：275-285℃；六区：270-290℃；七区：265-290℃；八区：260-285℃；九区：290-315℃。
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