CN103665862A - 一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，该材料由以下质量百分比组分制得：尼龙6655%~80%、碳纤维10%~40%、耐磨剂5%~15%。同时，本发明还公开了该材料的制备方法。本发明具有力学性能好、耐磨系数小、抗冲性能强的特点。

Description

一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料及制备方法

技术领域

本发明涉及碳纤维改性的高分子复合材料及其制备技术领域，尤其涉及一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料及制备方法。

背景技术

尼龙66是一种高档热塑性树脂，是制造化学纤维和工程塑料优良的聚合材料，是高级合成纤维的原料，可广泛用于制作针织品、轮胎帘子线、滤布、绳索、渔网等。它经过加工还可以制成弹力尼龙，更适合于生产民用仿真丝制品、泳衣、球拍及高级地毯等。尼龙66还是工程塑料的主要原料，用于生产机械零件，如齿轮润滑轴承等。也可以代替有色金属材料作机器的外壳。由于用它制成的工程塑料具有比重小、化学性能稳定、机械性能良好、电绝缘性能优越、易加工成型等众多优点，因此，被广泛应用于汽车、电子电器、机械仪器仪表等工业领域，其后续加工前景广阔。

目前，随着科技技术的进步和社会的发展，尼龙66复合材料越来越多的应用到工农业产品中，同时对尼龙66复合材料耐磨性能以及其它力学性能方面要求日益提高。市场上常见的尼龙66增强剂主要以玻璃纤维为主，玻璃纤维改性的尼龙66制品虽然在强度和热变形温度等方面有大幅提高，但是制品的摩擦系数高、耐磨性能差、力学性能不佳等因素制约了制品的应用范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种力学性能好、耐磨系数小、抗冲性能强的改性尼龙66的高耐磨抗冲材料。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供该高耐磨抗冲材料的制备方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，其特征在于：该材料由以下质量百分比组分制得：尼龙66 55%~80%、碳纤维10%~40%、耐磨剂5%~15%。

所述尼龙66是指由己二胺和己二酸通过直接法或间接法缩聚形成的共聚物。

所述碳纤维是指将硅烷偶联剂用质量浓度为40%~60%的乙醇配成0.5~1%浓度的稀溶液后，在清洁的PAN基碳纤维表面涂0.1~0.3mm厚后自然干燥所得。

如上所述的一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料的制备方法，包括以下步骤：

⑴按配比称重；

⑵将尼龙66、碳纤维、耐磨剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，在所述双螺杆挤出机中各段温度分别为一段245~250℃、二段255~260℃、三段265~270℃、四段270~275℃、五段270~275℃的条件下，以200~240r/min的螺杆转速熔融共混后挤出，得到温度为240~290℃的挤出物；

⑶所述挤出物冷却至室温后，在常温下干燥至恒重后，送入尼龙造粒机中按常规方法造粒即得。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明中碳纤维是一种高刚性材料，不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，可有效提高尼龙66材料的耐磨性能和抗冲性能，不易变形，可广泛应用于农业、机械、航天、电气等工业领域。

2、对本发明进行表面耐磨性能考察，可以看出：在相同的耐磨转数下， 尼龙66材料的质量磨损量远远大于本发明，其质量磨损量约为本发明的2倍（参见表1），因此，本发明耐磨性高。实验方法如下：

将样品放在电子天平上测量其质量并记录，然后将样品装饰面向上安装在磨耗试验机上，并将研磨轮安装在支架上，在4.9 N±0.2 N外力条件下进行磨耗，每磨耗500转更换一次研磨轮。研磨一定转数时将样品从磨耗试验机上取下，称重并记录。

表1

3、本发明加入的碳纤维不仅具有碳材料的特性，而且具有纤维的韧性，因此，其强度、硬度等力学性能高。

4、本发明采用双螺杆挤出技术，因此，制备方法简单易行。

具体实施方式

实施例1    一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，该材料由以下质量百分比（kg/kg）组分制得：尼龙66 55%、碳纤维40%、耐磨剂5%。

该改性尼龙66的高耐磨抗冲材料的制备方法，包括以下步骤：

⑴按配比称重；

⑵将尼龙66、碳纤维、耐磨剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，在所述双螺杆挤出机中各段温度分别为一段245~250℃、二段255~260℃、三段265~270℃、四段270~275℃、五段270~275℃的条件下，以200~240r/min的螺杆转速熔融共混后挤出，得到温度为240~290℃的挤出物；

⑶所述挤出物冷却至室温后，在常温温度下干燥至恒重后，送入尼龙造粒机中按常规方法造粒即得。

实施例2    一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，该材料由以下质量百分比（kg/kg）组分制得：尼龙66 60%、碳纤维30%、耐磨剂10%。

该改性尼龙66的高耐磨抗冲材料的制备方法同实施例1。

实施例3    一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，该材料由以下质量百分比（kg/kg）组分制得：尼龙66 70%、碳纤维25%、耐磨剂5%。

该改性尼龙66的高耐磨抗冲材料的制备方法同实施例1。

实施例4    一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，该材料由以下质量百分比（kg/kg）组分制得：尼龙66 75%、碳纤维10%、耐磨剂15%。

该改性尼龙66的高耐磨抗冲材料的制备方法同实施例1。

实施例5    一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，该材料由以下质量百分比（kg/kg）组分制得：尼龙66 80%、碳纤维15%、耐磨剂5%。

该改性尼龙66的高耐磨抗冲材料的制备方法同实施例1。

上述实施例1~5中，尼龙66是指由己二胺和己二酸通过直接法或间接法缩聚形成的共聚物。

所述碳纤维是指将硅烷偶联剂用质量浓度为40%~60%的乙醇配成0.5~1%浓度的稀溶液后，在清洁的PAN基碳纤维表面涂0.1~0.3mm厚后自然干燥所得。耐磨剂由东莞市聚亚化工有限公司提供。

Claims (4)

1.一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，其特征在于：该材料由以下质量百分比组分制得：尼龙66 55%~80%、碳纤维10%~40%、耐磨剂5%~15%。

2.如权利要求1所述的一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，其特征在于：所述尼龙66是指由己二胺和己二酸通过直接法或间接法缩聚形成的共聚物。

3.如权利要求1所述的一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料，其特征在于：所述碳纤维是指将硅烷偶联剂用质量浓度为40%~60%的乙醇配成0.5~1%浓度的稀溶液后，在清洁的PAN基碳纤维表面涂0.1~0.3mm厚后自然干燥所得。

4.如权利要求1所述的一种改性尼龙66的高耐磨抗冲材料的制备方法，包括以下步骤：

⑴按配比称重；

⑵将尼龙66、碳纤维、耐磨剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，在所述双螺杆挤出机中各段温度分别为一段245~250℃、二段255~260℃、三段265~270℃、四段270~275℃、五段270~275℃的条件下，以200~240r/min的螺杆转速熔融共混后挤出，得到温度为240~290℃的挤出物；

⑶所述挤出物冷却至室温后，在常温下干燥至恒重后，送入尼龙造粒机中按常规方法造粒即得。