CN105331098A - 一种汽车用耐醇解尼龙复合材料及其加工方法 - Google Patents

一种汽车用耐醇解尼龙复合材料及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：尼龙树脂58~63%、预处理的玻璃纤维35~40%、成核剂0.1~0.5%、抗氧剂0.3~0.5%、润滑剂0.5~0.7%、热稳定剂0.3~0.5%；其中，采用超声波和机械振动前后结合，利用石墨烯、硅烷偶联剂和PPE熔体对玻璃纤维进行浸渍预处理。本发明还公开了该汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法。该尼龙复合材料不需要添加耐醇解剂，而且能够在不降低尼龙复合材料的物性下，提高其耐醇解性能；该尼龙复合材料具有优异的耐醇解性能达到TL-VW774测试要求，样品表面良好无变化，不开裂；不仅解决了现有技术需要添加耐醇解剂或抗醇解剂以达到耐醇解性能要求的问题而且还解决了现有技术增加PPE后明显降低基体材料的机械性能的问题。

Description

一种汽车用耐醇解尼龙复合材料及其加工方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及了一种汽车用耐醇解尼龙复合材料及其加工方法。
背景技术
随着汽车工业的迅速发展，以塑代钢成为汽车材料发展的潮流和方向，玻璃纤维增强尼龙材料以其优异的耐热性，机械性能等，广泛应用于汽车的水室部件，例如恒温器壳体，水箱接头等。这些制件不仅要求材料具有优异的机械性能，还需要材料具有良好的耐水解，耐醇解特性，能够在热水和防冻液乙二醇混合溶液中长期使用，性能不下降。
汽车水室部件使用的材料要求耐乙二醇溶液和其他化学腐蚀剂及100℃以上水溶液的浸蚀，同时在装配过程中结合处不允许发生应力开裂，普通的尼龙材料已难以满足上述要求。
现有技术中绝大部分耐醇解材料均通过添加抗醇解剂或耐醇解剂以达到耐醇解的性能，虽然其对材料的耐醇解特性有提高，但是材料整体性能反而降低；同时，由于较高的加工温度，抗醇解剂或耐醇解剂会有分解可能，导致材料整体耐冷冻液腐蚀的能力下降，影响生产质量和效率。
发明内容
为了克服现有技术不足，本发明提供了一种具有优异的长期耐醇解性能的尼龙复合材料，解决了现有技术需要添加耐醇解剂或抗醇解剂以达到耐醇解性能要求的问题；该尼龙复合材料不需要添加耐醇解剂，不仅保持原有物性，而且耐醇解化学性能达到TL-VW774的技术要求，即：135℃恒温下，在100％乙二醇溶液中放置48小时后，产品表面良好无变化，不裂开，且机械性能优异。本发明还提供了该汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法。
本发明采用如下的技术方案：
一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：
尼龙树脂58~63%
预处理的玻璃纤维35~40%
成核剂0.1~0.5%
抗氧剂0.3~0.5%
润滑剂0.5~0.7%
热稳定剂0.3~0.5%；其中，
玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：
a、先将石墨烯分散于水中形成溶液A，将硅烷偶联剂与乙醇混合形成溶液B，将溶液A和溶液B混合配制成混合溶液，混合溶液中溶液A与溶液B的质量比为1：1；其中溶液A中水与石墨烯的质量比为（40~50）：（0.1~2），溶液B中乙醇与硅烷偶联剂的质量比为（30~40）：（0.5~1），所述的硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的任一种；
b、将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理15~20min，频率为70~80KHz，静置50~60min；再机械振动处理40~60min，频率500～600Hz及振幅0.5～1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100~150℃下干燥60~90min；
c、将步骤b干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理25~30min，频率为40~50KHz，静置50~60min；再机械振动处理40~60min，频率400～500Hz及振幅0.5～1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100~150℃下干燥60~90min；
d、将步骤c干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理25~30min，频率为20~30KHz，静置50~60min；再机械振动处理40~60min，频率300～400Hz及振幅0.5～1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100~150℃下干燥60~90min；
e、将PPE树脂在275~285℃温度条件下塑化熔融，得到PPE树脂熔体；将步骤d干燥后的玻璃纤维经过PPE树脂的熔体浸渍，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1：0.5。玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入熔体浸渍模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~10mm长的预处理玻璃纤维。
在本发明中，所述尼龙为尼龙46、尼龙6、尼龙6/尼龙66中的任一种。
在本发明中，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和胺类抗氧剂，其组分比例为1:1；所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；所述热稳定剂为空间受阻酚抗氧剂和磷酸盐的混合物；所述成核剂为长碳链成份为主的羧酸钙盐CAV102。
在本发明中，所述石墨烯的制备方法如下：取一定量酸素石墨，在空气中1000℃处理1小时，然后在7%H2的氮氢混合气中1000℃原位还原处理1.5小时，再加入质量比3%的聚乙二醇酯和质量比5.0%的四羧酸二酐二萘，与水配成浓度为80.0%的浆体，先在功率为400W的超声波辅助下进行3500转/分钟球磨8小时，再调整至200W超声波下进行2000转/分钟球磨4小时，球磨后经高速离心机10000转/分钟分离，冷冻干燥，获得石墨烯固体。
所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，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树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
2）将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
3）将步骤2）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度210～300℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
本发明具有如下优异效果：
本发明制备的耐醇解尼龙复合材料，在不添加耐醇解耐水解剂的前提下，以尼龙、预处理玻璃纤维、助剂等为主要材料，通过双螺杆挤出机挤出共混制得尼龙复合材料，其具有高机械性能，高耐热的同时，还拥有优异的耐水解耐醇解特性。进行预处理的玻璃纤维吸附有石墨烯、硅烷类偶联剂并浸渍过PPE熔体，具有优异的耐醇解特性，而且能够在不降低尼龙复合材料的物性下，提高其耐醇解性能；该尼龙复合材料具有优异的耐醇解性能达到TL-VW774测试要求，样品表面良好无变化，不开裂；不仅解决了现有技术需要添加耐醇解剂或抗醇解剂以达到耐醇解性能要求的问题而且还解决了现有技术增加PPE后明显降低基体材料的机械性能的问题。
具体实施方式
以下的实施例是对本发明的详细描述，但本发明不仅仅局限于这些实施例。
实施例1
一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：尼龙658.1%、预处理的玻璃纤维40%、成核剂0.5%、抗氧剂0.5%、润滑剂0.6%、热稳定剂0.3%。
所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：
a、先将石墨烯分散于水中形成溶液A，将硅烷偶联剂与乙醇混合形成溶液B，将溶液A和溶液B按质量比为1：1混合配制成混合溶液；其中溶液A中水与石墨烯的质量比为40：0.1，溶液B中乙醇与硅烷偶联剂的质量比为40：1；硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷；
b、将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理20min，频率为70KHz，静置50min；再机械振动处理40min，频率600Hz及振幅0.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在150℃下干燥90min；
c、将步骤b干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理30min，频率为40KHz，静置50min；再机械振动处理40min，频率500Hz及振幅1mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在125℃下干燥75min；
d、将步骤c干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理28min，频率为20KHz，静置50min；再机械振动处理40min，频率300Hz及振幅0.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100℃下干燥90min；
e、将PPE树脂在275~285℃温度条件下塑化熔融，得到PPE树脂熔体；将步骤d干燥后的玻璃纤维经过PPE树脂的熔体浸渍，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1：0.5。玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入熔体浸渍模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~10mm长的预处理玻璃纤维；
（2）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
（3）将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
（4）将步骤（3）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度210～280℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例2
一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：尼龙4658.5%、预处理的玻璃纤维40%、成核剂0.1%、抗氧剂0.4%、润滑剂0.6%、热稳定剂0.4%。
所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：
a、先将石墨烯分散于水中形成溶液A，将硅烷偶联剂与乙醇混合形成溶液B，将溶液A和溶液B按质量比为1：1混合配制成混合溶液；其中溶液A中水与石墨烯的质量比为45：1，溶液B中乙醇与硅烷偶联剂的质量比为35：0.8；硅烷偶联剂为N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷；
b、将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理18min，频率为75KHz，静置60min；再机械振动处理50min，频率500Hz及振幅1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在125℃下干燥75min；
c、将步骤b干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理28min，频率为45KHz，静置60min；再机械振动处理50min，频率450Hz及振幅1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100℃下干燥90min；
d、将步骤c干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理25min，频率为25KHz，静置60min；再机械振动处理50min，频率350Hz及振幅1mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在150℃下干燥75min；
e、将PPE树脂在275~285℃温度条件下塑化熔融，得到PPE树脂熔体；将步骤d干燥后的玻璃纤维经过PPE树脂的熔体浸渍，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1：0.5。玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入熔体浸渍模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~10mm长的预处理玻璃纤维；
（2）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
（3）将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
（4）将步骤（3）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度280～300℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例3
基于实施例2的基础上，将玻璃纤维与PPE树脂的质量比修改为1：0.8，其余均相同。
实施例4
一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：尼龙6/尼龙6658.3%、预处理的玻璃纤维40%、成核剂0.4%、抗氧剂0.3%、润滑剂0.7%、热稳定剂0.3%。
所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：
a、先将石墨烯分散于水中形成溶液A，将硅烷偶联剂与乙醇混合形成溶液B，将溶液A和溶液B按质量比为1：1混合配制成混合溶液；其中溶液A中水与石墨烯的质量比为50：2，溶液B中乙醇与硅烷偶联剂的质量比为30：0.5；硅烷偶联剂为二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷；
b、将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理15min，频率为80KHz，静置55min；再机械振动处理60min，频率550Hz及振幅1mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100℃下干燥60min；
c、将步骤b干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理25min，频率为50KHz，静置55min；再机械振动处理60min，频率500Hz及振幅0.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在150℃下干燥60min；
d、将步骤c干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理30min，频率为30KHz，静置55min；再机械振动处理60min，频率400Hz及振幅1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在125℃下干燥60min；
e、将PPE树脂在275~285℃温度条件下塑化熔融，得到PPE树脂熔体；将步骤d干燥后的玻璃纤维经过PPE树脂的熔体浸渍，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1：0.5。玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入熔体浸渍模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~10mm长的预处理玻璃纤维；
（2）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
（3）将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
（4）将步骤（3）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度210～280℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例5
一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：尼龙6/尼龙6658.1%、预处理的玻璃纤维40%、成核剂0.5%、抗氧剂0.5%、润滑剂0.5%、热稳定剂0.4%。
所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：
a、先将石墨烯分散于水中形成溶液A，将硅烷偶联剂与乙醇混合形成溶液B，将溶液A和溶液B按质量比为1：1混合配制成混合溶液；其中溶液A中水与石墨烯的质量比为50：2，溶液B中乙醇与硅烷偶联剂的质量比为30：0.5；硅烷偶联剂为二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷；
b、取普通连续玻璃纤维，浸入混合溶液中，超声波处理15min，频率为80KHz，静置55min；再机械振动处理60min，频率550Hz及振幅1mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100℃下干燥60min；
c、将PPE树脂在275~285℃温度条件下塑化熔融，得到PPE树脂熔体；将步骤b干燥后的玻璃纤维经过PPE树脂的熔体浸渍，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1：0.5。玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入熔体浸渍模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~10mm长的预处理玻璃纤维；
（2）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
（3）将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
（4）将步骤（3）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度210～280℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
实施例6
一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：尼龙4663%、预处理的玻璃纤维35%、成核剂0.5%、抗氧剂0.5%、润滑剂0.5%、热稳定剂0.5%。
所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：
a、先将石墨烯分散于水中形成溶液A，将硅烷偶联剂与乙醇混合形成溶液B，将溶液A和溶液B按质量比为1：1混合配制成混合溶液；其中溶液A中水与石墨烯的质量比为45：1，溶液B中乙醇与硅烷偶联剂的质量比为35：0.8，硅烷偶联剂为N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷；
b、将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理18min，频率为75KHz，静置60min；再机械振动处理50min，频率500Hz及振幅1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在125℃下干燥75min；此步骤重复5次；
c、将PPE树脂在275~285℃温度条件下塑化熔融，得到PPE树脂熔体；将步骤b干燥后的玻璃纤维经过PPE树脂的熔体浸渍，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1：0.5。玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入熔体浸渍模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~10mm长的预处理玻璃纤维；
（2）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
（3）将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
（4）将步骤（3）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度280～300℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
对比例1
一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：尼龙4658.5%、预处理的玻璃纤维40%、成核剂0.1%、抗氧剂0.4%、润滑剂0.6%、热稳定剂0.4%。
所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：
a、先将石墨烯分散于水中形成溶液A，将硅烷偶联剂与乙醇混合形成溶液B，将溶液A和溶液B按质量比为1：1混合配制成混合溶液；其中溶液A中水与石墨烯的质量比为45：1，溶液B中乙醇与硅烷偶联剂的质量比为35：0.8；硅烷偶联剂为N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷；
b、将普通连续玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理18min，频率为75KHz，静置60min；再机械振动处理50min，频率500Hz及振幅1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在125℃下干燥75min；
c、将步骤b干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理28min，频率为45KHz，静置60min；再机械振动处理50min，频率450Hz及振幅1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100℃下干燥90min；
d、将步骤c干燥后的玻璃纤维浸入混合溶液中，超声波处理25min，频率为25KHz，静置60min；再机械振动处理50min，频率350Hz及振幅1mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在150℃下干燥75min；
（2）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
（3）将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
（4）将步骤（3）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度280～300℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
对比例2
一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：尼龙6/尼龙6658.3%、预处理的玻璃纤维40%、成核剂0.4%、抗氧剂0.3%、润滑剂0.7%、热稳定剂0.3%。
所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：将PPE树脂在275~285℃温度条件下塑化熔融，得到PPE树脂熔体；将普通连续玻璃纤维经过PPE树脂的熔体浸渍，玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1：0.5。玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入熔体浸渍模头，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维的出口控制纤维的含量，冷却固化，经切粒机切成8~10mm长的预处理玻璃纤维；
（2）按配方中各组分重量百分比分别称取尼龙树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
（3）将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
（4）将步骤（3）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度210～280℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
对比例3
基于实施例2，不同之处在于步骤a中未添加石墨烯，其余相同。
按ASTM-D638标准来进行拉伸强度的检测，试样类型为I型，样条尺寸（mm）：（165±2）×（12.70±0.2）×（3.20±0.2），拉伸速度为50mm/min。
弯曲强度和弯曲模量按ASTM-D790标准进行检验，试样尺寸（mm）：（127±2）×（12.7±0.2）×（3.20±0.2），弯曲速度为13mm/min。
耐水解耐醇解性按测试：将试样浸入装有按乙二醇和水质量比1:1配成溶液的恒温油浴锅中，升温至135℃保持144h，每48h取出一组试样，观察其表面形态并测试试样腐蚀后的弯曲强度。
表1为制得尼龙复合材料的耐水解醇解测试性能表
表1制得尼龙复合材料的耐水解醇解测试性能表
耐醇解性按TL-VW774测试：将试样浸入装有纯乙二醇溶剂的恒温油浴锅中，升温至135℃保持72h，取出试样浸入冷的乙二醇溶剂中使其自然冷却，观察其表面形态并测试试样腐蚀后的弯曲强度，测试结果见表2。
表2制得尼龙复合材料的耐醇解测试性能表
由对比例、实施例可以看出，采用超声和机械振动结合，利用石墨烯、硅烷偶联剂和PPE熔体对玻璃纤维进行预处理，加入该玻璃纤维可以大幅提高尼龙复合材料的耐醇解性能，在乙二醇的1:1水溶液中135℃下连续煮144h，性能仍然能够保持80％以上，且表面保持良好，具有极强的耐醇解特性，同时由于添加了石墨烯使其添加PPE后还保持有良好的机械性能，不仅解决了现有技术需要添加耐醇解剂或抗醇解剂以达到耐醇解性能要求的问题，而且还解决了现有技术增加PPE后明显降低基体材料的机械性能的问题。由实施例2、5可以看出，预处理时超声和机械振动重复次数过多，会降低其耐醇解性能和机械性能；由实施例3、4可以看出，预处理时超声和机械振动重复次数过少，处理不完全，会降低其耐醇解性能和机械性能。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，应理解，在阅读本发明内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价变化同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种汽车用耐醇解尼龙复合材料，按重量百分比由以下组分组成：
尼龙树脂58~63%
预处理的玻璃纤维35~40%
成核剂0.1~0.5%
抗氧剂0.3~0.5%
润滑剂0.5~0.7%
热稳定剂0.3~0.5%；其中，
玻璃纤维进行预处理，包括以下步骤：
a、先将石墨烯分散于水中形成溶液A，将硅烷偶联剂与乙醇混合形成溶液B，将溶液A和溶液B混合配制成混合溶液；
b、将普通连续玻璃纤维浸渍在混合溶液中，超声波处理15~20min，频率为70~80KHz，静置50~60min；再机械振动处理40~60min，频率500～600Hz及振幅0.5～1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100~150℃下干燥60~90min；
c、将步骤b干燥后的连续玻璃纤维浸渍在混合溶液中，超声波处理25~30min，频率为40~50KHz，静置50~60min；再机械振动处理40~60min，频率400～500Hz及振幅0.5～1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100~150℃下干燥60~90min；
d、将步骤c干燥后的玻璃纤维浸渍在混合溶液中，超声波处理25~30min，频率为20~30KHz，静置50~60min；再机械振动处理40~60min，频率300～400Hz及振幅0.5～1.5mm；取出玻璃纤维，用丙酮冲洗2次，在100~150℃下干燥60~90min；
e、将PPE树脂熔融成PPE熔体，将步骤d干燥后的玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力，进入熔体浸渍模头，模头内实现玻璃纤维分散和浸润，冷却固化切粒，制得预处理的玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙为尼龙46、尼龙6、尼龙6/尼龙66中的任一种。
3.根据权利要求1所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和胺类抗氧剂，其组分比例为1:1；所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；所述热稳定剂为空间受阻酚抗氧剂和磷酸盐的混合物。
4.根据权利要求1所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料，其特征在于，成核剂为长碳链成份为主的羧酸钙盐CAV102。
5.根据权利要求1所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的任一种。
6.根据权利要求1所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料，其特征在于，混合溶液中溶液A与溶液B的质量比为1：1；其中溶液A中水与石墨烯的质量比为（40~50）：（0.1~2），溶液B中乙醇与硅烷偶联剂的质量比为（30~40）：（0.5~1）。
7.根据权利要求1所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料，其特征在于，步骤e中的玻璃纤维与PPE树脂的质量比为1：0.5。
8.如权利要求1至7任一所述的汽车用耐醇解尼龙复合材料的加工方法，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树脂、预处理的玻璃纤维、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂；
2)将尼龙树脂、成核剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高速搅拌机混合15~20min，混合均匀；
3)将步骤2）所得混合物与预处理的玻璃纤维分别通过主喂料和侧喂料设备一起进入同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为40，转速200～300r/min，温度210～300℃，熔融混炼后挤出，切粒包装。
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