CN103304993A - 汽车油箱盖用pa66/玻璃微珠复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料及制备方法，成分：PA6653.6～60%，玻璃微珠：38～45%，抗氧剂0.4～0.8%，高分子量润滑剂1～2%。制备工艺：按照配比将各组分料在高速混合机中混合均匀，将混合料加入双螺杆挤出机内混炼，双螺杆挤出机的温度设定在200～260℃，双螺杆挤出机的转速为260～300rpm，将混炼得到的物料挤出后冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖用的尼龙复合材料。通过玻璃微珠和其他材料对PA66改性，使改性的复合材料具有很好的刚性，又具有很好的抗冲击性能，同时兼具优良的耐热性和耐化学腐蚀性，尺寸稳定性良好，材料成本较低，很好的满足汽车油箱盖材料的制造和应用。

Description

汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及用于汽车油箱盖的具有高强度、低收缩率的PA66改性材料，尤其涉及汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料及其制备方法。 
背景技术
汽车油箱盖是汽车工业中必不可少的小型零部件，其使用要求除要求材料具有韧、硬、刚性均衡的优良的力学性能外，还需兼具高耐磨、耐热、耐化学腐蚀、密封、振动耐久性和优良的尺寸稳定性。 
尼龙材料在油箱盖的应用非常广泛，PA66材料具有良好的综合强度、可加工性和优异的性价比（与金属材料相比），但是普通的尼龙树脂原料，不能同时具备上述均衡而优良的性能，需对其进行复合改性。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种满足汽车油箱盖所需各项性能要求的PA66/玻璃微珠复合材料及其制备方法。 
本发明的目的通过以下技术方案来实现： 
汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，包含以下重量百分比成分：PA66 53.6～60%，玻璃微珠：38～45%，抗氧剂0.4～0.8%，高分子量润滑剂1～2%。
进一步地，上述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，其组分具有以下的重量百分比：PA66 58%，玻璃微珠：40%，抗氧剂0.5%，高分子量润滑剂1.5%。 
更进一步地，上述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，所述玻璃微珠的密度为0.34g/cm3，平均粒径为≤30um；所述抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物，复配比例为1:2；所述高分子量润滑剂为聚二甲基硅氧烷，分子量≥300万。 
本发明汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料的制备方法，包括以下步骤： 
①原料混合均匀：按照配比将各组分料在高速混合机中混合均匀；
②在双螺杆挤出机内混炼：将步骤①得到的混合料加入双螺杆挤出机内混炼，双螺杆挤出机的温度设定在200～260℃，双螺杆挤出机的转速为260～300rpm；
③将混炼得到的物料挤出后冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖用的尼龙复合材料。
再进一步地，上述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料的制备方法，首先将58份PA66、40份玻璃微珠、0.5份抗氧剂和1.5份高分子量润滑剂，在高速混合机内混合均匀，喂入双螺杆挤出机，混合物在双螺杆挤出机中混炼，双螺杆挤出机每段的温度为：T1=220℃，T2=230℃，T3=235℃，T4=245℃，T5=255℃，T6=250℃，双螺杆挤出机的转速为280rpm；最后，挤出、冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖的尼龙复合材料。 
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在： 
①本发明选用具有高硬度、高耐磨性的超轻质玻璃微珠，作为增强、增硬、耐磨的改性剂，其密度仅为0.34g/cm3，平均粒径≤30um，与普通无机矿物填料相比，可以大大减轻产品的重量，替代节省更多的树脂；
②选用高分子量润滑剂作为体系中的扩散改性剂，通过高分子量润滑剂的使用，使复合材料体系玻璃微珠在PA66树脂中的分散，紧密均匀无凝聚，从而使复合材料获得均衡的力学性能，同时具备韧、硬、刚特性；
③经改性后的PA66材料，经成型后，制品具备优良的尺寸稳定性、耐热性能、耐化学腐蚀性和密封性能；PA66/玻璃微珠复合材料加工性能良好，材料成本低，用于生产汽车油箱盖，具有良好的市场应用前景。
具体实施方式
玻璃微珠是一种正球型、粉末状，具有高硬度、高耐磨性的超轻质无机填料，可显著的提高基体树脂的刚性、耐磨性和优良的尺寸稳定性，有效的提高复合材料的耐热性、耐化学腐蚀性和密封性。玻璃微珠是微小圆珠，在液体树脂中要比片状、针状或不规则的填料，更具有较好的流动性，所以充模性能优异。更重要的是，这种小微珠是各向同性的，因此不会产生因取向造成不同部位收缩不一致的弊病，保证了产品的尺寸稳定性，不会因翘曲而引起制件密封性的下降。因此，用玻璃微珠对PA66进行改性，以代替传统的玻纤增强改性，具有极大的研究价值和市场推广价值。 
本发明采用玻璃微珠增强与其它扩散相结合，提供了一种性能价格比较高的用于汽车油箱盖的尼龙复合材料，其复合材料具有韧、硬、刚的均衡力学性能。 
汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，包含以下重量百分比成分：PA66 53.6～60%，玻璃微珠：38～45%，抗氧剂0.4～0.8%，高分子量润滑剂1～2%。理想配方是：PA66 58%，玻璃微珠：40%，抗氧剂0.5%，高分子量润滑剂1.5%。其中，玻璃微珠的密度为0.34g/cm3，平均粒径为≤30um；抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物，复配比例为1:2 ；高分子量润滑剂为聚二甲基硅氧烷，分子量≥300万。 
复合材料中选用的玻璃微珠密度低，表面光泽性好，与普通无机矿物填料相比，使用后的复合材料具有更轻的质量，更刚硬的特性，选用高分子量润滑剂作为扩散改性剂，因体系中玻璃微珠含量高，其他作为体系的扩散剂，能有效的使玻璃微珠均匀的分散在PA66树脂中，并无凝聚现象，使复合材料获得均衡的力学性能。 
其制备工艺为： 
①原料混合均匀：按照配比将各组分料在高速混合机中混合均匀；
②在双螺杆挤出机内混炼：将步骤①得到的混合料加入双螺杆挤出机内混炼，双螺杆挤出机的温度设定在200～260℃，双螺杆挤出机的转速为260～300rpm；
③将混炼得到的物料挤出后冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖用的尼龙复合材料。
实施例1：
将53.6份PA66，45份玻璃微珠，0.4份抗氧剂，1份高分子量润滑剂在高速混合机中混合均匀，其中，玻璃微珠的密度为0.34g/cm3，平均粒径为≤30um，抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物，复配比例为1:2 ，高分子量润滑剂为聚二甲基硅氧烷，分子量≥300万；然后喂入双螺杆挤出机，混合物在双螺杆挤出机中混炼，双螺杆挤出机每段的温度为：T1=200℃，T2=210℃，T3=220℃，T4=235℃，T5=240℃，T6=260℃，双螺杆挤出机的转速为260rpm；最后，挤出、冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖的尼龙复合材料。
实施例2：
将60份PA66，38份玻璃微珠，0.8份抗氧剂，1.2份高分子量润滑剂在高速混合机中混合均匀，然后喂入双螺杆挤出机，混合物在双螺杆挤出机中混炼，双螺杆挤出机每段的温度为：T1=210℃，T2=220℃，T3=225℃，T4=230℃，T5=240℃，T6=255℃，双螺杆挤出机的转速为300rpm；最后，挤出、冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖的尼龙复合材料。
实施例3：
将58份PA66，40份玻璃微珠，0.5份抗氧剂，1.5份高分子量润滑剂在高速混合机中混合均匀，其中，玻璃微珠的密度为0.34g/cm3，平均粒径为≤30um，抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物，复配比例为1:2 ，高分子量润滑剂为聚二甲基硅氧烷，分子量≥300万；然后喂入双螺杆挤出机，混合物在双螺杆挤出机中混炼，双螺杆挤出机每段的温度为：T1=220℃，T2=230℃，T3=235℃，T4=245℃，T5=255℃，T6=250℃，双螺杆挤出机的转速为280rpm；最后，挤出、冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖的尼龙复合材料。
将以上实施例所得产品干燥后注塑成标准样条，按国家标准测试其性能，结果如表1所示   
表1
Figure 2013102478865100002DEST_PATH_IMAGE001
可见，本发明获得的产品，其综合力学性能优异，技术指标达到或超过市场同类产品。
综上所述，通过玻璃微珠和高分子量润滑剂对PA66改性，制备的PA66复合材料具有很好的刚性，又具有很好的抗冲击性能，同时兼具优良的耐热性和耐化学腐蚀性，尺寸稳定性良好，材料成本较低，能够很好的满足汽车油箱盖材料的制造和应用。 
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (7)

1.汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，其特征在于包含以下重量百分比成分：PA66 53.6～60%，玻璃微珠：38～45%，抗氧剂0.4～0.8%，高分子量润滑剂1～2%。
2.根据权利要求1所述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，其特征在于：其组分具有以下的重量百分比：PA66 58%，玻璃微珠：40%，抗氧剂0.5%，高分子量润滑剂1.5%。
3.根据权利要求1或2所述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，其特征在于：所述玻璃微珠的密度为0.34g/cm3，平均粒径为≤30um。
4.根据权利要求1或2所述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物，复配比例为1:2 。
5.根据权利要求1或2所述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料，其特征在于：所述高分子量润滑剂为聚二甲基硅氧烷，分子量≥300万。
6.权利要求1所述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
①原料混合均匀：按照配比将各组分料在高速混合机中混合均匀；
②在双螺杆挤出机内混炼：将步骤①得到的混合料加入双螺杆挤出机内混炼，双螺杆挤出机的温度设定在200～260℃，双螺杆挤出机的转速为260～300rpm；
③将混炼得到的物料挤出后冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖用的尼龙复合材料。
7.根据权利要求6所述的汽车油箱盖用PA66/玻璃微珠复合材料的制备方法，其特征在于：首先将58份PA66、40份玻璃微珠、0.5份抗氧剂和1.5份高分子量润滑剂，在高速混合机内混合均匀，喂入双螺杆挤出机，混合物在双螺杆挤出机中混炼，双螺杆挤出机每段的温度为：T1=220℃，T2=230℃，T3=235℃，T4=245℃，T5=255℃，T6=250℃，双螺杆挤出机的转速为280rpm；最后挤出、冷却，切粒，即得到用于汽车油箱盖的尼龙复合材料。
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