CN106810849A - 一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：尼龙50‑85、玻璃纤维10‑40、实心玻璃微珠5‑40、热稳定剂0.1‑2、流动性改善助剂0.1‑2、成核助剂0.1‑1、硅烷偶联剂1‑2、正硅酸乙酯4‑6、山梨坦单油酸酯0.07‑0.1，本发明材料加工成进气歧管后，制品表面光亮度高，对气流阻力小，有利于充气效率的提高，促进燃油的充分燃烧。

Description

一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料及其制备 方法

技术领域

本发明属于新材料领域，具体设计一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

汽车进气歧管采用塑料基材替代传统铝合金不但能够实现轻量化，更因塑料进气歧管比传统铝合金进气歧管表面光洁度更高而具有更高的进气效率。汽车塑料进气歧管的表面特性要求塑料本身能很好地解决表面孔洞、充模、玻纤外露等问题。目前通用做法是靠加入润滑助剂和防玻纤外露剂的手段来解决这些问题，该手段存在两个主要问题：一是，改善制件表面问题的能力有限，很多进气歧管材料不能完全解决上述问题；另一方面过多的低分子量物质的加入会降低材料的刚性、耐热性，难以多者兼顾。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：

尼龙50-85、玻璃纤维10-40、实心玻璃微珠 5-40、热稳定剂0.1-2、流动性改善助剂0.1-2、成核助剂0.1-1、硅烷偶联剂1-2、正硅酸乙酯4-6、山梨坦单油酸酯0.07-0.1。

所述的热稳定剂为有机铜化合物、稀土类金属化合物、芳香胺、受阻酚、亚磷酸酯、硫代二丙酸双酯中的一种或几种。

所述的流动性改善助剂为脂肪酸及其酯、脂肪酸酰胺、金属皂、有机硅化合物中的一种或几种。

所述的硅烷偶联剂为 KH-550、KH-560、KH-570、A-151、A-171、 A-189中的一种或几种。

所述的成核助剂为蒙脱土粉、氧化镁晶须、稀土氧化物、芳基磺酸钙中的一种。

一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述硅烷偶联剂加入到其重量140-160倍的75-80%的乙醇溶液中，搅拌均匀，加入上述玻璃纤维，超声20-30分钟，得纤维分散液；

（2）将上述正硅酸乙酯加入到其重量57-60倍的、30-36%的乙醇溶液中，搅拌均匀，滴加浓度为10-15%的氨水溶液，调节pH为10-13，升高温度为40-45℃，保温搅拌1-2小时，加入上述山梨坦单油酸酯，高速分散10-20分钟，得硅胶分散液；

（3）将上述硅胶分散液、纤维分散液混合，超声10-20分钟，抽滤，将沉淀水洗3-4次，真空50-60℃下干燥2-3小时，得有机纤维填料；

（4）将上述尼龙，实心玻璃微珠，热稳定剂，流动性改善助剂，成核助剂混合，搅拌均匀，加入到双螺杆挤出机中进行混炼，在挤出过程中加入上述有机纤维填料进行挤出，挤出料条经过水槽冷却，通过切粒机造粒，再经均化罐均化，烘干机烘干即可。

本发明的优点：

本发明在传统尼龙玻纤增强改性的基础上引入实心玻璃微珠，其作用有二：一方面，实心玻璃微珠能很好地降低塑料层间流动阻力，提高流动性，防止玻纤外露，提高制品光泽；另一方面，实心玻璃微珠比起空心玻璃微珠其更加坚硬、结实，在材料挤出加工过程中不容易破碎，不会对螺杆造成损伤。其与现有技术相比，本发明材料加工成进气歧管后，制品表面光亮度高，对气流阻力小，有利于充气效率的提高，促进燃油的充分燃烧。

本发明采用硅胶与玻璃纤维混合，采用硅烷偶联剂处理的方式，改善了纤维在尼龙中的分散性，提高了成品的韧性和强度稳定性。

具体实施方式

实施例1

一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：

尼龙75、玻璃纤维20、实心玻璃微珠 10、油酸铜0.5、氧化聚乙烯蜡0.7、氧化镁晶须0.4、硅烷偶联剂KH-550 1、正硅酸乙酯6、山梨坦单油酸酯0.07。

一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述硅烷偶联剂KH-550加入到其重量160倍的80%的乙醇溶液中，搅拌均匀，加入上述玻璃纤维，超声30分钟，得纤维分散液；

（2）将上述正硅酸乙酯加入到其重量60倍的、36%的乙醇溶液中，搅拌均匀，滴加浓度为10-15%的氨水溶液，调节pH为13，升高温度为45℃，保温搅拌1小时，加入上述山梨坦单油酸酯，高速分散20分钟，得硅胶分散液；

（3）将上述硅胶分散液、纤维分散液混合，超声20分钟，抽滤，将沉淀水洗4次，真空60℃下干燥3小时，得有机纤维填料；

（4）将上述尼龙，实心玻璃微珠，油酸铜、氧化聚乙烯蜡、氧化镁晶须混合，低混3min，高混10min，混合均匀后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，在挤出过程中加入有机纤维填料进行挤出(1到8区温度分别为：230、240、240、250、250、250、240、210，机头温度为250（℃）)；挤出料条经过水槽冷却到40-60℃，通过切粒机造粒，再经均化罐均化，烘干机烘干(110℃,6h)即可。

Claims (6)

1.一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：

尼龙50-85、玻璃纤维10-40、实心玻璃微珠 5-40、热稳定剂0.1-2、流动性改善助剂0.1-2、成核助剂0.1-1、硅烷偶联剂1-2、正硅酸乙酯4-6、山梨坦单油酸酯0.07-0.1。

2.根据权利要求1所述的一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料，其特征在于，所述的热稳定剂为有机铜化合物、稀土类金属化合物、芳香胺、受阻酚、亚磷酸酯、硫代二丙酸双酯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料，其特征在于，所述的流动性改善助剂为脂肪酸及其酯、脂肪酸酰胺、金属皂、有机硅化合物中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为 KH-550、KH-560、KH-570、A-151、A-171、 A-189中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料，其特征在于，所述的成核助剂为蒙脱土粉、氧化镁晶须、稀土氧化物、芳基磺酸钙中的一种。

6.一种如权利要求1所述的用于发动机进气歧管的超高光尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将上述硅烷偶联剂加入到其重量140-160倍的75-80%的乙醇溶液中，搅拌均匀，加入上述玻璃纤维，超声20-30分钟，得纤维分散液；

（2）将上述正硅酸乙酯加入到其重量57-60倍的、30-36%的乙醇溶液中，搅拌均匀，滴加浓度为10-15%的氨水溶液，调节pH为10-13，升高温度为40-45℃，保温搅拌1-2小时，加入上述山梨坦单油酸酯，高速分散10-20分钟，得硅胶分散液；

（3）将上述硅胶分散液、纤维分散液混合，超声10-20分钟，抽滤，将沉淀水洗3-4次，真空50-60℃下干燥2-3小时，得有机纤维填料；

（4）将上述尼龙，实心玻璃微珠，热稳定剂，流动性改善助剂，成核助剂混合，搅拌均匀，加入到双螺杆挤出机中进行混炼，在挤出过程中加入上述有机纤维填料进行挤出，挤出料条经过水槽冷却，通过切粒机造粒，再经均化罐均化，烘干机烘干即可。