CN103289386B - 一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：尼龙6618-79%，共聚尼龙或长链尼龙5-20%，无碱短玻璃纤维15-35%，矿物填料0-20%，助剂1.0-7%。所述共聚尼龙为两个或多个单体单元反应脱水聚合而成含有酰胺基团的聚合物，选自尼龙6/66共聚物、尼龙6/12共聚物及尼龙6/10共聚物中的一种或数种的混合物，所述长链尼龙为聚合单体单元中含有碳含量大于或等于10个的单体与其他单体单元聚合而成含有酰胺基团的聚合物，选自尼龙11、尼龙12、尼龙1010中的一种或数种的混合物。本申请提供了一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物及其制备方法，其具有极高的抗冲击性能和超高强度、优良的化学性能和尺寸稳定性、制品表面光洁、价格便宜。
Description
技术领域
本发明涉及车发动机罩盖专用材料技术领域，具体地，涉及一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物及其制备方法。
背景技术
汽车发动机罩盖作为汽车上最大的塑料件，对其表观尺寸稳定性有较高的要求，而且作为发动机周边部件，又要具有良好的热稳定性和抗冲击性能。目前，汽车发动机罩盖的尼龙66，多为玻璃纤维增强的改性尼龙，但由于玻璃纤维增强后，其产品表面容易出现玻纤外露，严重影响其制品的外观和喷漆性能,并且由于玻纤分布取向不均对收缩率影响较大，制品容易发生翘曲，模具原有设计安装孔的方位会在注塑成型后的制品上发生偏移，致使安装相当困难，并且在使用过程中难以保证良好的密封性。发动机罩盖是汽车的关键部件，其抗冲击震动性能也至关重要，由于玻纤赋予了材料较高的耐热蠕变特性和强度，所以抗冲击强度和抗张变形率较低，如何合理的平衡这两者的关系，也是业内研究的难点课题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本申请提供了一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物及其制备方法，其具有极高的抗冲击性能和超高强度、优良的化学性能和尺寸稳定性、制品表面光洁、价格便宜。
本发明的技术方案如下：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
所述共聚尼龙为两个或多个单体单元反应脱水聚合而成含有酰胺基团的聚合物，x选自尼龙6/66共聚物、尼龙6/12共聚物、尼龙6/10共聚物中的一种或数种的混合物,所述长链尼龙为聚合单体单元中含有碳含量大于或等于10个的单体与其他单体单元聚合而成含有酰胺基团的聚合物，选自尼龙11、尼龙12、尼龙1010中的一种或混合物。
所述矿物填料选自云母、硅灰石、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和高岭土中的一种或数种的混合物。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂，其在所述尼龙6组合物中的质量百分含量分别为：
热稳定剂0.1-2.0%，
润滑剂0.2-2.0%，
染色剂1.0-3.0%。
所述热稳定剂为碱金属卤化物，选自碘化亚铜、氧化亚铜、碘化钾、溴化钾或其混合物。
所述润滑剂为乙撑双硬酯酰胺、硅酮粉或其混合物。
所述染色剂为黑色母。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、共聚尼龙或长链尼龙、无碱短玻璃纤维、矿物填料和助剂；
2）将尼龙66、共聚尼龙或长链尼龙、以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维和矿物填料用硅烷偶联剂处理后，与步骤2）所得共混物料分别通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
本发明所述汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物，采用尼龙66和共聚尼龙，或尼龙66和长链尼龙为主料，其材料廉价易得。
由于尼龙66的酰胺基和水分子之间能够形成氢键，因此具有较大的吸水性，造成产品尺寸稳定性差、干态或低温下冲击强度低、不透明、溶解性差等缺点。为了克服尼龙66的缺陷，采用共聚改性的方法对尼龙66改性，也就是由两种或两种以上的酰胺单体共缩聚而成共聚酰胺，俗称共聚尼龙对尼龙66改性，所述共聚尼龙富有弹性，透明。所述长链尼龙与所述共聚尼龙具有相似的性能。采用共聚尼龙或长链尼龙对尼龙66改性，赋予所述尼龙66组合物良好的综合性能。
所述无碱短玻璃纤维，表面涂覆有硅烷型浸润剂，经过这种特殊处理的无碱短玻璃纤维与尼龙树脂相溶性好，具有良好的分散性和流动性，有利于尼龙对玻纤的包覆融合，保证产品尺寸稳定性和机械强度。
添加所述矿物填料有利于增加组合物的尺寸稳定性和表面光洁度。
选用的耐温抗老化剂为碱金属卤化物。所述碱金属卤化物如碘化亚铜、氯化亚铜、碘化钾、溴化钾中的一种或其混合物为热稳定剂，可大大提升材料的耐候性，保证材料的使用寿命和长期稳定性。
选用的润滑剂为乙撑双脂肪酸酰胺(EBS)和硅酮粉混合物，乙撑双脂肪酸酰胺的极性基团与无碱短玻璃纤维中的硅烷偶联剂的长链末端通过范得华力产生很强的吸引力，该吸引力足以使两物相界面消失，而形成一相，乙撑双脂肪酸酰胺与基体尼龙也有一定的相溶性，起了相溶剂作用。这样，在玻纤、基本尼龙之间形成了类似锚固结点，即交联点，改善了玻纤与尼龙的粘结状态。由于玻纤的表面与尼龙之间的力学作用层厚度增加，使处于玻纤表面附近的基体更易于发生剪切屈服，增加对冲击能的吸收和耗散效果，促进玻纤对基体尼龙的增强增韧效果。由于玻纤在尼龙中得到很好地包覆，在加工过程中玻纤与尼龙同步流动，不易扯开，大大地减少玻纤增强改性尼龙的浮纤、露纤、白茬、流纹等问题，使其制品能有很好的表面光洁度。
硅酮粉是由超高分子量聚硅氧烷制成，添加在尼龙中可进一步防止玻纤外露，并提高尼龙加工流动性和脱模性，降低扭矩，减少设备磨损，充模容易，降低制品不良率；另一方面，也明显降低磨擦系数，提高滑爽性，改善表面光泽，增进表面丝质触感，提高耐刮性能。
本发明的有益效果为：所述汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物，主料采用尼龙66和共聚尼龙，或尼龙66及长链尼龙，其具有极高的抗冲击性能和超高强度、优良的化学性能和尺寸稳定性、制品表面光洁、价格便宜、质量轻、吸震、防锈、降低噪音和设计自由度大等特点。
具体实施方式
实施例1：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙6660.9%，
共聚尼龙5%，
无碱短玻璃纤维30%，
助剂
所述共聚尼龙为尼龙6/66共聚物。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、共聚尼龙、无碱短玻璃纤维和助剂；
2）将尼龙66、共聚尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维与步骤2）所得共混物料分别通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例2：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙6649.9%，
共聚尼龙10%，
无碱短玻璃纤维35%，
助剂
所述共聚尼龙为尼龙6/12共聚物。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、共聚尼龙、无碱短玻璃纤维、矿物填料和助剂；
2）将尼龙66、共聚尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维与步骤2）所得共混物料通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例3：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙6646.9%，
共聚尼龙15%，
无碱短玻璃纤维35%，
助剂
所述共聚尼龙为尼龙6/10共聚物。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、共聚尼龙、无碱短玻璃纤维和助剂；
2）将尼龙66、共聚尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维与步骤2）所得共混物料通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例4：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙640%，
共聚尼龙20%，
无碱短玻璃纤维25%，
矿物填料
滑石粉10%，
助剂
所述共聚尼龙为尼龙6/66共聚物和尼龙6/12共聚物。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、共聚尼龙、无碱短玻璃纤维和助剂；
2）将尼龙66、共聚尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维与步骤2）所得共混物料通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例5：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙6679%，
共聚尼龙5%，
无碱短玻璃纤维15%，
助剂
所述共聚尼龙为尼龙6/66共聚物、尼龙6/12共聚物及尼龙6/10共聚物的混合物。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、共聚尼龙、无碱短玻璃纤维和助剂；
2）将尼龙66、共聚尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维与步骤2）所得共混物料通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例6：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙6618%，
长链尼龙20%，
无碱短玻璃纤维35%，
矿物填料
滑石粉20%，
助剂
碘化亚铜2.0%，
乙撑双硬酯酰胺2.0%，
黑色母3.0%，
所述长链尼龙为尼龙12。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、长链尼龙、无碱短玻璃纤维、矿物填料和助剂；
2）将尼龙66、长链尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维和矿物填料混合后与步骤2）所得共混物料通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例7：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙6646.5%，
长链尼龙10%，
无碱短玻璃纤维30%，
矿物填料
云母和硅灰石10%，
助剂
碘化亚铜1.0%，
乙撑双硬酯酰胺1.0%，
黑色母1.5%，
所述长链尼龙为尼龙11。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、长链尼龙、无碱短玻璃纤维、矿物填料和助剂；
2）将尼龙66、长链尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维和矿物填料混合后与步骤2）所得共混物料通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例8：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙646.8%，
长链尼龙10%，
无碱短玻璃纤维25%，
矿物填料
滑石粉和碳酸钙15%，
助剂
碘化亚铜2.0%，
乙撑双硬酯酰胺0.2%，
黑色母1.00%，
所述长链尼龙为尼龙11和尼龙12。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、长链尼龙、无碱短玻璃纤维、矿物填料和助剂；
2）将尼龙66、长链尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维和矿物填料混合后与步骤2）所得共混物料通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例9：一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,含有组份及各组分质量百分含量为：
尼龙6645%，
长链尼龙20%，
无碱短玻璃纤维15%，
矿物填料
硫酸钡和高岭土15%，
助剂
碘化亚铜2.0%，
乙撑双硬酯酰胺2.0%，
黑色母1.0%，
所述长链尼龙为尼龙1010和尼龙12混合物。
所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂。
上述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，包括如下步骤：
1）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、长链尼龙、无碱短玻璃纤维、矿物填料和助剂；
2）将尼龙66、长链尼龙以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3）将无碱短玻璃纤维和矿物填料混合后与步骤2）所得共混物料通过侧喂料设备和主喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
为了进一步说明本申请所述汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的性能，本申请人对实施例1～9所制备的尼龙66组合物的性能进行了检测，检测结果见表1：
表1、实施例1～9所制备的尼龙66组合物性能检测结果
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物,其特征在于，含有组份及各组分质量百分含量为：
所述共聚尼龙为两个或多个单体单元反应脱水聚合而成含有酰胺基团的聚合物，选自尼龙6/66共聚物、尼龙6/12共聚物、尼龙6/10共聚物中的一种或数种的混合物,所述长链尼龙为聚合单体单元中含有碳含量大于或等于10个的单体与其他单体单元聚合而成含有酰胺基团的聚合物，选自尼龙11、尼龙12、尼龙1010中的一种或混合物。
2.如权利要求1所述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物，其特征在于，所述矿物填料选自云母、硅灰石、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和高岭土中的一种或数种的混合物。
3.如权利要求1所述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物，其特征在于，所述助剂含有热稳定剂、润滑剂和染色剂，其在所述尼龙66组合物中的质量百分含量为：
热稳定剂0.1-2.0％，
润滑剂0.2-2.0％，
染色剂1.0-3.0％。
4.如权利要求3所述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物，其特征在于，所述热稳定剂为碘化亚铜、氧化亚铜、碘化钾、溴化钾或其混合物。
5.如权利要求3所述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬酯酰胺、硅酮粉或其混合物。
6.如权利要求3所述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物，其特征在于，所述染色剂为黑色母。
7.如权利要求1～6任一项所述的汽车发动机罩盖专用尼龙66组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙66、共聚尼龙或长链尼龙、无碱短玻璃纤维、矿物填料和助剂；
2)将尼龙66、共聚尼龙或长链尼龙、以及助剂投入高速搅拌机高速混合均匀得共混物料；
3)将无碱短玻璃纤维和矿物填料用硅烷偶联剂处理后，与步骤2)所得共混物料通过主喂料设备和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，转速300～400r/min，温度210～285℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
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