CN107987519A - 尼龙复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尼龙复合材料，所述尼龙复合材料由下述重量份的原料制备而成：尼龙树脂95‑105份、玻璃纤维5‑25份、3‑[(2,3)‑环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷0.2‑2份、2,4‑二(十二烷基硫甲基)‑6‑甲基苯酚0.1‑1份、稳定剂0.5‑2.5份、润滑剂0.5‑3.5份。本发明所述一种尼龙复合材料，具有优异的综合性能，不仅保持了玻璃纤维增强尼龙复合材料的优点，进一步提高材料的强度和韧性，克服了高玻璃纤维含量导致的材料尺寸稳定性差、表面缺陷的缺点，且对材料颜色影响较小，机械性能优异、流动性较好，可应用于需求高强度的机械、汽车零件制造。

Description

尼龙复合材料
技术领域
本发明涉及一种塑料，尤其涉及一种尼龙复合材料。
背景技术
脂肪族聚酰胺如尼龙6、尼龙66，具有优异的机械强度、耐热性、耐化学药品性、耐磨损性和自润滑性，且摩擦系数低，其应用领域包括电子电器、汽车部件、家具、建材和纤维，已成为最重要的工程塑料之一。半芳香族聚酰胺是带芳香环的二胺或二羧酸与脂肪族二羧酸或二胺经缩聚所制备的聚酰胺树脂，是芳香族聚酰胺中的一种。由于在聚酰胺分子主链中导入了芳香环，从而提高了耐热性和力学性能，降低了吸水率，并且有较合适的性能/价格比，是介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料PEEK之间的耐热性高的树脂，主要用于汽车和电气电子行业。随着高科技的迅速发展，其应用有新的突破和进展，市场需求呈上升趋势。
尼龙具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性等，且有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。
本发明提供了一种尼龙复合材料，综合性能优异。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种尼龙复合材料。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种尼龙复合材料，由下述重量份的原料制备而成：
尼龙树脂95-105份、玻璃纤维5-25份、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷0.2-2份、2,4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚0.1-1份、稳定剂0.5-2.5份、润滑剂0.5-3.5份。
优选地，所述的稳定剂为4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的稳定剂由4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺混合而成，所述4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的润滑剂由硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯混合而成，所述硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
本发明所述一种尼龙复合材料，具有优异的综合性能，不仅保持了玻璃纤维增强尼龙复合材料的优点，进一步提高材料的强度和韧性，克服了高玻璃纤维含量导致的材料尺寸稳定性差、表面缺陷的缺点，且对材料颜色影响较小，机械性能优异、流动性较好，可应用于需求高强度的机械、汽车零件制造。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例中各原料介绍：
3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷，CAS号：65799-47-5。
2,4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚，CAS号：110675-26-8。
尼龙树脂，采用日本宇部UBE公司提供的牌号为1013B的尼龙6。
玻璃纤维，采用安徽丹凤集团桐城玻璃纤维有限公司生产的无碱玻璃纤维，直径为6-7μm，长度为10mm。
二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺，CAS号：42774-15-2。
4,4'-二辛基二苯胺，CAS号：101-67-7。
4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺，CAS号：10081-67-1。
硬脂酸钡，CAS号：6865-35-6。
硬脂酸甘油酯，CAS号：11099-07-3。
硬脂酸钙，CAS号：1592-23-0。
实施例1
尼龙复合材料原料(重量份)：尼龙树脂100份、玻璃纤维10份、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷0.3份、2,4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚0.4份、稳定剂1.2份、润滑剂2.1份。
所述的稳定剂由4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
所述的润滑剂由硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
制备上述尼龙复合材料的方法，包括下列步骤：
(1)将尼龙树脂、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、2,4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚、稳定剂、润滑剂加入混合搅拌机中，以转速为500转/分，搅拌混合均匀15min，得到混合物；
(2)将上述混合物置于双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧喂料口加入，经熔融反应，挤出造粒；工艺条件为：一区温度290℃，二区温度315℃，三区温度330℃，四区温度320℃，机头温度320℃，停留时间为2min，熔体压力18MPa。得到实施例1的尼龙复合材料。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的稳定剂由二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例2的尼龙复合材料。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的稳定剂由4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、4,4'-二辛基二苯胺按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例3的尼龙复合材料。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的稳定剂由4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例4的尼龙复合材料。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的润滑剂由硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的尼龙复合材料。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的润滑剂由硬脂酸钙、硬脂酸甘油酯按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的尼龙复合材料。
实施例7
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的润滑剂由硬脂酸钙、硬脂酸钡按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例7的尼龙复合材料。
测试例1
对实施例1-7制备得到的尼龙复合材料的常规性能进行测试，具体测试结果见表1。
表1：常规性能测试数据表
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺复配)常规性能明显优于实施例2-4(4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺中任意二者复配)；比较实施例1与实施例5-7，实施例1(硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯复配)常规性能明显优于实施例5-7(硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯中任意二者复配)。
测试例2
对实施例1-7的尼龙复合材料的抗菌性能进行测试，参照GB/T21510-2008检测，大肠杆菌ATYCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC6538。具体测试结果见表2。
表2：抗菌性能测试数据表
样品 大肠杆菌杀菌率，％ 金黄色葡萄球菌杀菌率，％
实施例1 97.4 98.6
实施例2 93.5 97.3
实施例3 95.1 96.7
实施例4 93.8 96.8
实施例5 94.7 94.3
实施例6 92.5 95.1
实施例7 92.2 94.5
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺复配)抗菌性能明显优于实施例2-4(4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺中任意二者复配)；比较实施例1与实施例5-7，实施例1(硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯复配)抗菌性能明显优于实施例5-7(硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯中任意二者复配)。

Claims (5)

1.一种尼龙复合材料，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：尼龙树脂95-105份、玻璃纤维5-25份、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷0.2-2份、2,4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚0.1-1份、稳定剂0.5-2.5份、润滑剂0.5-3.5份。
2.如权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的稳定剂为4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺中一种或多种的混合物。
3.如权利要求2所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的稳定剂由4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺混合而成，所述4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶胺基)-间苯二甲酰胺、4,4'-二辛基二苯胺的质量比为（1-3）：（1-3）：（1-3）。
4.如权利要求1-3中任一项所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯中一种或多种的混合物。
5.如权利要求4所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的润滑剂由硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯混合而成，所述硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸甘油酯的质量比为（1-3）：（1-3）：（1-3）。
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