CN104046005A - 汽车油管用耐油尼龙12复合材料及其制备方法 - Google Patents

汽车油管用耐油尼龙12复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车油管用耐油尼龙12复合材料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：尼龙1260-80、聚醚酰亚胺30-40、二聚磷酸二异辛酯硬脂酸镁2-5、高炉矿渣10-15、芳纶浆粕15-20、磷化硼5-10、玻璃纤维8-16、萤石粉12-18、聚乙二醇二缩水甘油醚1-2、辛癸酸钕2-3、水杨酸铅1.5-2.5、双季戊四醇2-3、三异硬酯酸钛酸异丙酯1-2、单硬脂酸甘油酯2-4、白垩粉6-12、羟硅硼钙石粉10-15、液体石蜡4-6、气相白炭黑20-30、改性高岭土15-20、壬二酸二辛酯12-16、乙酰柠檬酸三丁酯10-15、抗氧剂10241.5-2.5、紫外线吸收剂UV-3261-2。本发明制得的尼龙复合材料具有优良的耐油性、耐磨性、耐热性、抗腐蚀性和化学稳定性，可长期在高温油环境下使用，使用寿命长，安全可靠，可以广泛应用于汽车燃料油输送管。

Description

汽车油管用耐油尼龙12复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车油管用耐油尼龙12复合材料及其制备方法，属于尼龙材料领域。
背景技术
近几十年来，汽车工业迅速发展，汽车研究的主要方向是轻量、节能降耗、减少排放以及改进安全性能，采用塑料制成的功能件在汽车中的应用愈来愈广泛。尼龙由于强度高、耐热、耐油、耐化学药品、自润滑、自熄、抗震、防噪音、易加工、可回收利用、来源充足等优异的综合性能，在汽车上的应用得到很大发展。汽车油管连接汽油泵和发动机喷油嘴,用来输送燃料油，其工作环境十分恶劣，因此不仅要求油管材料具有很好的耐油性能，还需要具有良好的耐磨性和耐热性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车油管用耐油尼龙12复合材料及其制备方法，该尼龙复合材料具有优良的耐油性、耐磨性和耐热性。
为实现上述目的。本发明采用的技术方案如下：
一种汽车油管用耐油尼龙12复合材料，由以下重量份的原料制成：尼龙1260-80、聚醚酰亚胺30-40、二聚磷酸二异辛酯硬脂酸镁2-5、高炉矿渣10-15、芳纶浆粕15-20、磷化硼5-10、玻璃纤维8-16、萤石粉12-18、聚乙二醇二缩水甘油醚1-2、辛癸酸钕2-3、水杨酸铅1.5-2.5、双季戊四醇2-3、三异硬酯酸钛酸异丙酯1-2、单硬脂酸甘油酯2-4、白垩粉6-12、羟硅硼钙石粉10-15、液体石蜡4-6、气相白炭黑20-30、改性高岭土15-20、壬二酸二辛酯12-16、乙酰柠檬酸三丁酯10-15、抗氧剂10241.5-2.5、紫外线吸收剂UV-3261-2；
所述改性高岭土的制备方法如下：(1)将高岭土放入浓度为20％的盐酸溶液中浸泡1-2h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，620-680℃煅烧1-2h，自然冷却至室温，粉碎，过筛，加水超声分散制成浓度为45-55％的悬浮液，待用；(2)按摩尔比1:1-2的比例将钛酸丁酯、正硅酸乙酯溶于2-3倍量无水乙醇，用浓度为15％冰醋酸溶液调节PH至4-5，磁力搅拌1-2h，得到胶体溶液；(3)按质量比1:1.5-2将步骤(1)制得的悬浮液与步骤(2)制得的胶体溶液混合均匀，再加入混合液重量3-5％的纳米碳化硅、2-4％的硫酸锌、1-2％的司盘-80水浴加热至50-60℃，搅拌1-2h，过滤，烘干，650-700℃煅烧1-2h，自然冷却至室温，加入相当于高岭土重量3-5％的甲基丙烯酸缩水甘油酯、2-3％的硬脂酸和1-2％的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，2000-3000rpm高速搅拌10-15min，待用；(4)按重量比1:3-4的比例称取步骤(3)处理后的高岭土和固含量为45％丁苯胶乳，混合均匀，然后加入相当于丁苯乳液重量10-15％的丙烯酸、5-10％的醋酸乙烯酯、3-6％的甲基丙烯酸甲酯、2-3％的乳化剂OP-10、1-2％的十二烷基硫酸钠和1-2％的过硫酸钾，水浴加热至70-80℃，搅拌2-3h，静置20-30min，过滤，烘干即可。
本发明汽车油管用耐油尼龙12复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将尼龙12、二聚磷酸二异辛酯硬脂酸镁、芳纶浆粕、磷化硼、聚乙二醇二缩水甘油醚、辛癸酸钕、三异硬酯酸钛酸异丙酯、单硬脂酸甘油酯、气相白炭黑、改性高岭土加入开炼机内，在80-90℃混炼4-5min，然后加入余下原料，在100-120℃下混炼2-3min，冷却至50℃以下时出料；
(2)将混炼好的物料投入双螺杆挤出机内，在各区加工温度设置在275-295℃之间、主机转速在50-100r/min下共混、挤出，冷却后经切粒机切粒，粒料再经干燥、筛选、包装即得成品。
本发明有益效果：
本发明制得的尼龙复合材料具有优良的耐油性、耐磨性、耐热性、抗腐蚀性和化学稳定性，可长期在高温油环境下使用，使用寿命长，安全可靠，可以广泛应用于汽车燃料油输送管。
具体实施方式
一种汽车油管用耐油尼龙12复合材料，由以下重量份的原料制成：尼龙1270、聚醚酰亚胺30、二聚磷酸二异辛酯硬脂酸镁3、高炉矿渣10、芳纶浆粕15、磷化硼7、玻璃纤维12、萤石粉16、聚乙二醇二缩水甘油醚1.5、辛癸酸钕2、水杨酸铅2、双季戊四醇3、三异硬酯酸钛酸异丙酯1.5、单硬脂酸甘油酯3、白垩粉8、羟硅硼钙石粉15、液体石蜡5、气相白炭黑25、改性高岭土15、壬二酸二辛酯14、乙酰柠檬酸三丁酯12、抗氧剂10242、紫外线吸收剂UV-3261.5；
所述改性高岭土的制备方法如下：(1)将高岭土放入浓度为20％的盐酸溶液中浸泡1.5h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，650℃煅烧1.5h，自然冷却至室温，粉碎，过筛，加水超声分散制成浓度为55％的悬浮液，待用；(2)按摩尔比1:2的比例将钛酸丁酯、正硅酸乙酯溶于2.5倍量无水乙醇，用浓度为15％冰醋酸溶液调节PH至4，磁力搅拌1h，得到胶体溶液；(3)按质量比1:1.5将步骤(1)制得的悬浮液与步骤(2)制得的胶体溶液混合均匀，再加入混合液重量3％的纳米碳化硅、3％的硫酸锌、1％的司盘-80水浴加热至60℃，搅拌1h，过滤，烘干，700℃煅烧1h，自然冷却至室温，加入相当于高岭土重量4％的甲基丙烯酸缩水甘油酯、2％的硬脂酸和1.5％的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，2500rpm高速搅拌12min，待用；(4)按重量比1:3的比例称取步骤(3)处理后的高岭土和固含量为45％丁苯胶乳，混合均匀，然后加入相当于丁苯乳液重量10％的丙烯酸、8％的醋酸乙烯酯、5％的甲基丙烯酸甲酯、2％的乳化剂OP-10、1％的十二烷基硫酸钠和1％的过硫酸钾，水浴加热至70℃，搅拌3h，静置30min，过滤，烘干即可。
汽车油管用耐油尼龙12复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将尼龙12、二聚磷酸二异辛酯硬脂酸镁、芳纶浆粕、磷化硼、聚乙二醇二缩水甘油醚、辛癸酸钕、三异硬酯酸钛酸异丙酯、单硬脂酸甘油酯、气相白炭黑、改性高岭土加入开炼机内，在80-90℃混炼4-5min，然后加入余下原料，在100-120℃下混炼2-3min，冷却至50℃以下时出料；
(2)将混炼好的物料投入双螺杆挤出机内，在各区加工温度设置在275-295℃之间、主机转速在50-100r/min下共混、挤出，冷却后经切粒机切粒，粒料再经干燥、筛选、包装即得成品。
本实施例制得的尼龙复合材料的性能检测如下表所示：
项目 测试标准 测试结果
拉伸强度(MPa) TSO527 108
伸长率(％) TSO527 154
弯曲强度(MPa) TSO178 129
弯曲模量(MPa) TSO178 3800
缺口冲击强度(23℃，KJ/m2) TSO180 88
缺口冲击强度(-40℃，KJ/m2) TSO180 32
热变形温度(1.82MPa，℃) TSO75 175
耐油性能(浸油后的膨胀率,％) ASTM D471 0.6
磨耗量(mg) DIN53754 4.8

Claims (2)

1.一种汽车油管用耐油尼龙12复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：尼龙12 60-80、聚醚酰亚胺 30-40、二聚磷酸二异辛酯硬脂酸镁2-5、高炉矿渣10-15、芳纶浆粕 15-20、磷化硼5-10、玻璃纤维8-16、萤石粉12-18、聚乙二醇二缩水甘油醚 1-2、辛癸酸钕2-3、水杨酸铅1.5-2.5、双季戊四醇2-3、三异硬酯酸钛酸异丙酯1-2、单硬脂酸甘油酯2-4、白垩粉6-12、羟硅硼钙石粉10-15、液体石蜡4-6、气相白炭黑20-30、改性高岭土15-20、壬二酸二辛酯12-16、乙酰柠檬酸三丁酯10-15、抗氧剂1024 1.5-2.5、紫外线吸收剂UV-326 1-2；
所述改性高岭土的制备方法如下：（1）将高岭土放入浓度为20%的盐酸溶液中浸泡1-2h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，620-680℃煅烧1-2h，自然冷却至室温，粉碎，过筛，加水超声分散制成浓度为45-55%的悬浮液，待用；（2）按摩尔比1:1-2的比例将钛酸丁酯、正硅酸乙酯溶于2-3倍量无水乙醇，用浓度为15%冰醋酸溶液调节PH至4-5，磁力搅拌1-2h，得到胶体溶液；（3)按质量比1:1.5-2将步骤（1）制得的悬浮液与步骤（2）制得的胶体溶液混合均匀，再加入混合液重量3-5%的纳米碳化硅、2-4%的硫酸锌、1-2%的司盘-80水浴加热至50-60℃，搅拌1-2h，过滤，烘干，650-700℃煅烧1-2h，自然冷却至室温，加入相当于高岭土重量3-5%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、2-3%的硬脂酸和1-2%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，2000-3000rpm高速搅拌10-15min，待用；（4）按重量比1:3-4的比例称取步骤（3）处理后的高岭土和固含量为45%丁苯胶乳，混合均匀，然后加入相当于丁苯乳液重量10-15%的丙烯酸、5-10%的醋酸乙烯酯、3-6%的甲基丙烯酸甲酯、2-3%的乳化剂OP-10、1-2%的十二烷基硫酸钠和1-2%的过硫酸钾，水浴加热至70-80℃，搅拌2-3h，静置20-30min，过滤，烘干即可。
2.如权利要求1所述的汽车油管用耐油尼龙12复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将尼龙12 、二聚磷酸二异辛酯硬脂酸镁、芳纶浆粕、磷化硼、聚乙二醇二缩水甘油醚 、辛癸酸钕、三异硬酯酸钛酸异丙酯、单硬脂酸甘油酯、气相白炭黑、改性高岭土加入开炼机内，在80-90℃混炼4-5min，然后加入余下原料，在100-120℃下混炼2-3min，冷却至50℃以下时出料；
（2）将混炼好的物料投入双螺杆挤出机内，在各区加工温度设置在275-295℃之间、主机转速在50-100r/min下共混、挤出，冷却后经切粒机切粒，粒料再经干燥、筛选、包装即得成品。
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