CN104151819A - 汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料及其制备方法 - Google Patents

汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体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用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：尼龙4650-60、热塑性聚酯弹性体40-50、赭石粉4-6、聚四氟乙烯超细粉3-5、氟素脂4-8、S蜡3-6、乙撑双硬脂酸酰胺2-4、4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷1.5-2.5、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺1-2、硬脂酸锌2-3、硬脂酸钡1-2、醋酸铅1-2、脱墨污泥粉5-10、聚甲基硅氧烷微球2-5、熔融石英粉15-20、海泡石纤维10-15、改性高岭土16-22、抗氧剂10761-2。本发明尼龙复合材料具有优异的抗蠕变性，特别是在高温下，在长期负荷情况下具有较高的抗蠕变力和较低的应力松驰率,同时具有优良的耐温性、耐老化性、耐疲劳性和力学性能,应用前景广阔。

Description

汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体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。目前市场用于汽车的尼龙材料在高温、长期负荷情况下抗蠕变性较差的缺点，大大缩短了其使用寿命。 
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料及其制备方法。 
为实现上述目的。本发明采用的技术方案如下： 
一种汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料，由以下重量份的原料制成：尼龙46 50-60、热塑性聚酯弹性体40-50、赭石粉4-6、聚四氟乙烯超细粉3-5、氟素脂4-8、S蜡3-6、乙撑双硬脂酸酰胺2-4、4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷1.5-2.5、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺1-2、硬脂酸锌2-3、硬脂酸钡1-2、醋酸铅1-2、脱墨污泥粉5-10、聚甲基硅氧烷微球2-5、熔融石英粉15-20、海泡石纤维10-15、改性高岭土16-22、抗氧剂1076 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。 
本发明汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料的制备方法，包括以下步骤： 
(1)将尼龙46、熔融石英粉、海泡石纤维、聚四氟乙烯超细粉、乙撑双硬脂酸酰胺、二仲丁氨基二苯甲烷、硬脂酸锌、硬脂酸钡加入开炼机内，在65-75℃混炼6-9min，然后加入余下原料，在85-95℃下混炼4-6min，冷却至40℃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285-305℃之间、主机转速在200-300r/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： 
本发明尼龙复合材料具有优异的抗蠕变性，特别是在高温下，在长期负荷情况下具有较高的抗蠕变力和较低的应力松驰率,同时具有优良的耐温性、耐老化性、耐疲劳性和力学性能,应用前景广阔。 
具体实施方式
一种汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料，由以下重量份的原料制成：尼龙46 55、热塑性聚酯弹性体45、赭石粉4-6、聚四氟乙烯超细粉4、氟素脂6、S蜡4、乙撑双硬脂酸酰胺3、4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷2、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺1.5、硬脂酸锌2、硬脂酸钡1。5、醋酸铅2、脱墨污泥粉8、聚甲基硅氧烷微球4、熔融石英粉18、海泡石纤维 12、改性高岭土18、抗氧剂1076 1.5； 
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1h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，660℃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50％的悬浮液，待用；(2)按摩尔比1:1的比例将钛酸丁酯、正硅酸乙酯溶于2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4％的纳米碳化硅、3％的硫酸锌、1.5％的司盘-80水浴加热至55℃，搅拌1.5h，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、2.5％的硬脂酸和1.5％的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，3000rpm高速搅拌10min，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、6％的醋酸乙烯酯、4％的甲基丙烯酸甲酯、2％的乳化剂OP-10、1.5％的十二烷基硫酸钠和1％的过硫酸钾，水浴加热至80℃，搅拌2h，静置20min，过滤，烘干即可。 
汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料的制备方法，包括以下步骤： 
(1)将尼龙46、熔融石英粉、海泡石纤维、聚四氟乙烯超细粉、乙撑双硬脂酸酰胺、二仲丁氨基二苯甲烷、硬脂酸锌、硬脂酸钡加入开炼机内，在65-75℃混炼6-9min，然后加入余下原料，在85-95℃下混炼4-6min，冷却至40℃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285-305℃之间、主机转速在200-300r/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 131
伸长率(％) TSO527 185
弯曲强度(MPa) TSO178 122
[0019] 
弯曲模量(MPa) TSO178 4700
缺口冲击强度(23℃，KJ/㎡) TSO180 113
缺口冲击强度(-50℃，KJ/㎡) TSO180 39
热变形温度(1.82MPa，℃) TSO75 181
拉伸蠕变模量(1000h,MPa) ISO899 1200

Claims (2)

1.一种汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：尼龙46 50-60、热塑性聚酯弹性体 40-50、赭石粉 4-6、聚四氟乙烯超细粉 3-5、氟素脂 4-8、S蜡 3-6、乙撑双硬脂酸酰胺2-4、4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷1.5-2.5、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺 1-2、硬脂酸锌2-3、硬脂酸钡1-2、醋酸铅1-2、脱墨污泥粉5-10、聚甲基硅氧烷微球2-5、熔融石英粉15-20、海泡石纤维10-15、改性高岭土16-22、抗氧剂1076 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所述的汽车用抗蠕变尼龙46/热塑性聚酯弹性体复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 
(1)将尼龙46、熔融石英粉、海泡石纤维、聚四氟乙烯超细粉、乙撑双硬脂酸酰胺、二仲丁氨基二苯甲烷、硬脂酸锌、硬脂酸钡加入开炼机内，在65-75℃混炼6-9min，然后加入余下原料，在85-95℃下混炼4-6min，冷却至40℃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285-305℃之间、主机转速在200-300r/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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