CN109233262A - 一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料及其制备方法,涉及高分子材料技术领域。本发明新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下原料制成:改性尼龙、改性玻璃纤维、聚四氟乙烯、改性纳米填料、硅酸钠、阻燃剂、增韧剂、润滑剂、抗氧剂。本发明新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料力学性能好,该材料不仅同时满足力学性能及加工性能的需求,而且强度高、韧性好、耐磨性能好、阻燃性能好,特别适于用于生产高档的复合材料,在新能源汽车、建筑材料、室内装修材料等领域广泛使用。

Description

一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术
随着我国一跃成为全球最大新能源汽车生产与消费大国,新能源汽车轻量化、安全、环保与节能已经成为其产业调整的必由之路。目前,我国新能源汽车材料不能同时满足力学性能及加工性能的需求,尚未取得实质性突破,从而陷入长期依赖进口受制于人的困境,严重阻碍了我国新能源汽车工业的稳步健康快速发展。
尼龙具有优良的耐磨性、自润滑性,机械强度较高。尼龙材料通过玻纤改性后可以提高热变形温度,增加制品尺寸稳定性、降低成型收缩率、提高刚性,玻璃纤维增强尼龙材料具有高强度、高耐热、高抗疲劳、低成形收缩等良好性能,被广泛应用于汽车、机械、家电、航空及军用部件等领域。但尼龙吸水性较大,因而尺寸稳定性较差,影响了尼龙在汽车、电子等领域的应用。而且,由于尼龙材料自身的结构,其氧指数低,易燃烧、燃烧速度快,容易发生火灾且不易熄灭,这使其应用领域受到了极大地限制,而现在新能源汽车越来越流行的前提下,在汽车中的某些关键部件如电池壳体部件等,既有较高的刚性需要,又有苛刻的阻燃防火性能(UL94V0)要求,常规的玻纤增强尼龙复合材料也很难满足这一要求。
因此,研制一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,对于尼龙的应用尤为重要。
发明内容
针对现有技术中技术问题,本发明提供一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料及其制备方法。
为实现以上目的,本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现:
一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,所述新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙50-90份、改性玻璃纤维20-30份、聚四氟乙烯10-20份、改性纳米填料12-23份、硅酸钠5-11份、阻燃剂2-5份、增韧剂2-4份、润滑剂1-3份、抗氧剂0.5-2.5份。
优选的,所述新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙60-80份、改性玻璃纤维23-28份、聚四氟乙烯13-27份、改性纳米填料16-20份、硅酸钠6-9份、阻燃剂3-4份、增韧剂2.6-3.5份、润滑剂1.5-2.4份、抗氧剂1-2.1份。
优选的,所述改性尼龙的改性方法为:将1-2重量份的十二烷基苯磺酸钠加入50-70重量份的尼龙中,在200-300W微波条件下,升温至60-70℃恒温,搅拌5-10min,60-70℃恒温的条件下,再加入8-15重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、8-15重量份粒径为400-1000目的超细滑石粉,混合搅拌8-15min,然后冷却至室温,用纯净水清洗2-3次,再用沸水煮12-16min,结束后烘干至恒重,即可得到改性尼龙。
优选的,所述改性玻璃纤维为聚醚醚酮改性玻璃纤维,且聚醚醚酮改性玻璃纤维为经聚醚醚酮分散液浸渍处理后的聚醚醚酮改性玻璃纤维。
优选的,所述聚醚醚酮分散液是平均粒径为0.3-0.35μm的聚醚醚酮树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液。
优选的,所述改性纳米填料的改性方法为:取60重量份的去离子水、10重量份的纳米填料和5重量份的硅烷偶联剂混合,回流3h,真空干燥,得到硅烷化纳米粒子;向硅烷化纳米粒子中加入50重量份的溶剂甲苯和7重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯,置于三颈烧瓶中超声分散35min,再加热于50℃恒温、氮气保护的条件下回流8h,冷却室温下过滤,滤渣晾干后用索氏抽提器抽提10h,除去滤渣表面的均聚硅烷偶联剂,抽提产物干燥后,即得到改性纳米填料。
优选的,所述纳米填料为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝中的一种。
优选的,所述阻燃剂为无卤阻燃剂氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、氢氧化铝中的一种。
优选的,所述增韧剂为高胶粉、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种;所述润滑剂为聚乙烯蜡、硅酮母粒、褐煤蜡、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种;所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010、硫代硫酸酯类抗氧剂DLTP、亚磷酸酯类抗氧剂168中的至少一种。
一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将改性尼龙、改性玻璃纤维、聚四氟乙烯、改性纳米填料、硅酸钠、润滑剂投入混合机中混合15-18min,得到混合物料;
S3、将步骤S2制得的混合物料从双螺杆挤出机的主加料口喂入,将阻燃剂、增韧剂、抗氧剂从双螺杆挤出机的侧料口喂入,混合,挤出造粒即可,所述双螺杆挤出机的长径比为32-40,选用具有增强分散型的螺杆组合,螺筒一区温度为160-180℃,二区温度为170-190℃,三区温度为200-220℃,四区温度为200-220℃,五区温度为190-220℃,六区温度为190-230℃,机头温度为200-240℃,螺杆转速为300-500r/min。
本发明提供一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料及其制备方法,与现有技术相比优点在于:
本发明新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料力学性能好,制造成本低,该材料不仅同时满足力学性能及加工性能的需求,而且强度高、韧性好、耐磨性能好、阻燃性能好,特别适于用于生产高档的复合材料,在新能源汽车、建筑材料、室内装修材料等领域广泛使用;
本发明新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料原料采用改性尼龙为基体材料,配合改性玻璃纤维、聚四氟乙烯、改性纳米填料、硅酸钠等原料,尼龙经过改性处理后能够提高与其他原料的相容性,不会发生团聚,原料分散均匀,聚醚醚酮改性玻璃纤维采用特种聚醚醚酮分散液对玻璃纤维进行浸渍处理,极大的改善了玻纤在尼龙基体的分散性,并使制得的复合材料在耐磨性能方面有了显著的提高,并保持了优异的力学性能;
本发明新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料原料中,改性尼龙的改性过程,微波辐照条件下引发尼龙接枝甲基丙烯酸羟乙酯的反应是自由基聚合反应,而且通过控制甲基丙烯酸羟乙酯、超细滑石粉的加入量,使接枝聚合反应的发生的几率达到最大;纳米填料的粒径小,表面能大,极容易发生团聚,影响它在尼龙基体中的均匀分散,使复合材料达不到理想的性能,然而纳米填料能够在基体中充分发挥作用的关键是均匀分散并与基体形成稳定的界面层,改性后的纳米填料,使用硅烷偶联剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯对表面改性,表面被修饰,表面能被降低,改性后的纳米填料被引入双键、环氧基,能够很好的和其他原料相容,大大增强了复合材料的界面作用,从而在添加量低时也能明显提高了复合材料的拉伸强度、模量和冲击强度,进而有利于提高复合材料的综合性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙50份、改性玻璃纤维20份、聚四氟乙烯10份、改性纳米填料12份、硅酸钠5份、阻燃剂2份、增韧剂2份、润滑剂1份、抗氧剂0.5份;
其中,改性尼龙的改性方法为:将1重量份的十二烷基苯磺酸钠加入50重量份的尼龙中,在200W微波条件下,升温至60℃恒温,搅拌5min,60℃恒温的条件下,再加入8重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、8重量份粒径为400目的超细滑石粉,混合搅拌8min,然后冷却至室温,用纯净水清洗2次,再用沸水煮12min,结束后烘干至恒重,即可得到改性尼龙;
改性玻璃纤维为聚醚醚酮改性玻璃纤维,且聚醚醚酮改性玻璃纤维为经聚醚醚酮分散液浸渍处理后的聚醚醚酮改性玻璃纤维,聚醚醚酮分散液是平均粒径为0.3μm的聚醚醚酮树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液;
改性纳米填料的改性方法为:取60重量份的去离子水、10重量份的纳米二氧化钛和5重量份的硅烷偶联剂混合,回流3h,真空干燥,得到硅烷化纳米粒子;向硅烷化纳米粒子中加入50重量份的溶剂甲苯和7重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯,置于三颈烧瓶中超声分散35min,再加热于50℃恒温、氮气保护的条件下回流8h,冷却室温下过滤,滤渣晾干后用索氏抽提器抽提10h,除去滤渣表面的均聚硅烷偶联剂,抽提产物干燥后,即得到改性纳米填料;
阻燃剂为无卤阻燃剂氢氧化镁;增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物;润滑剂为聚乙烯蜡;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010;
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将改性尼龙、改性玻璃纤维、聚四氟乙烯、改性纳米填料、硅酸钠、润滑剂投入混合机中混合15min,得到混合物料;
S3、将步骤S2制得的混合物料从双螺杆挤出机的主加料口喂入,将阻燃剂、增韧剂、抗氧剂从双螺杆挤出机的侧料口喂入,混合,挤出造粒即可,所述双螺杆挤出机的长径比为32,选用具有增强分散型的螺杆组合,螺筒一区温度为160℃,二区温度为170℃,三区温度为200℃,四区温度为200℃,五区温度为190℃,六区温度为190℃,机头温度为200℃,螺杆转速为300r/min。
实施例2:
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙90份、改性玻璃纤维30份、聚四氟乙烯20份、改性纳米填料23份、硅酸钠11份、阻燃剂5份、增韧剂4份、润滑剂3份、抗氧剂2.5份;
其中,改性尼龙的改性方法为:将2重量份的十二烷基苯磺酸钠加入70重量份的尼龙中,在300W微波条件下,升温至70℃恒温,搅拌10min,70℃恒温的条件下,再加入15重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、15重量份粒径为1000目的超细滑石粉,混合搅拌15min,然后冷却至室温,用纯净水清洗3次,再用沸水煮16min,结束后烘干至恒重,即可得到改性尼龙;
改性玻璃纤维为聚醚醚酮改性玻璃纤维,且聚醚醚酮改性玻璃纤维为经聚醚醚酮分散液浸渍处理后的聚醚醚酮改性玻璃纤维,聚醚醚酮分散液是平均粒径为0.35μm的聚醚醚酮树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液;
改性纳米填料的改性方法为:取60重量份的去离子水、10重量份的纳米二氧化硅和5重量份的硅烷偶联剂混合,回流3h,真空干燥,得到硅烷化纳米粒子;向硅烷化纳米粒子中加入50重量份的溶剂甲苯和7重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯,置于三颈烧瓶中超声分散35min,再加热于50℃恒温、氮气保护的条件下回流8h,冷却室温下过滤,滤渣晾干后用索氏抽提器抽提10h,除去滤渣表面的均聚硅烷偶联剂,抽提产物干燥后,即得到改性纳米填料;
阻燃剂为无卤阻燃剂硼酸锌;增韧剂为高胶粉、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物按照质量比1:1:1混合而成;润滑剂为聚乙烯蜡、硅酮母粒、褐煤蜡按照质量比1:1:1混合而成;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010、硫代硫酸酯类抗氧剂DLTP按照质量比1:1混合而成;
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将改性尼龙、改性玻璃纤维、聚四氟乙烯、改性纳米填料、硅酸钠、润滑剂投入混合机中混合18min,得到混合物料;
S3、将步骤S2制得的混合物料从双螺杆挤出机的主加料口喂入,将阻燃剂、增韧剂、抗氧剂从双螺杆挤出机的侧料口喂入,混合,挤出造粒即可,所述双螺杆挤出机的长径比为40,选用具有增强分散型的螺杆组合,螺筒一区温度为180℃,二区温度为190℃,三区温度为220℃,四区温度为220℃,五区温度为220℃,六区温度为230℃,机头温度为240℃,螺杆转速为500r/min。
实施例3:
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙70份、改性玻璃纤维25份、聚四氟乙烯15份、改性纳米填料18份、硅酸钠8份、阻燃剂3.5份、增韧剂3份、润滑剂2份、抗氧剂1.5份;
其中,改性尼龙的改性方法为:将1.5重量份的十二烷基苯磺酸钠加入60重量份的尼龙中,在250W微波条件下,升温至65℃恒温,搅拌8min,65℃恒温的条件下,再加入11重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、12重量份粒径为800目的超细滑石粉,混合搅拌11min,然后冷却至室温,用纯净水清洗3次,再用沸水煮14min,结束后烘干至恒重,即可得到改性尼龙;
改性玻璃纤维为聚醚醚酮改性玻璃纤维,且聚醚醚酮改性玻璃纤维为经聚醚醚酮分散液浸渍处理后的聚醚醚酮改性玻璃纤维,聚醚醚酮分散液是平均粒径为0.3-0.35μm的聚醚醚酮树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液;
改性纳米填料的改性方法为:取60重量份的去离子水、10重量份的纳米二氧化硅和5重量份的硅烷偶联剂混合,回流3h,真空干燥,得到硅烷化纳米粒子;向硅烷化纳米粒子中加入50重量份的溶剂甲苯和7重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯,置于三颈烧瓶中超声分散35min,再加热于50℃恒温、氮气保护的条件下回流8h,冷却室温下过滤,滤渣晾干后用索氏抽提器抽提10h,除去滤渣表面的均聚硅烷偶联剂,抽提产物干燥后,即得到改性纳米填料;
阻燃剂为无卤阻燃剂聚磷酸铵;增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比1:1:1混合而成;润滑剂为聚乙烯蜡、硅酮母粒、季戊四醇硬脂酸酯按照质量比1:1:1混合而成;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010、硫代硫酸酯类抗氧剂DLTP、亚磷酸酯类抗氧剂168按照质量比1:1:1混合而成;
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将改性尼龙、改性玻璃纤维、聚四氟乙烯、改性纳米填料、硅酸钠、润滑剂投入混合机中混合16min,得到混合物料;
S3、将步骤S2制得的混合物料从双螺杆挤出机的主加料口喂入,将阻燃剂、增韧剂、抗氧剂从双螺杆挤出机的侧料口喂入,混合,挤出造粒即可,所述双螺杆挤出机的长径比为36,选用具有增强分散型的螺杆组合,螺筒一区温度为170℃,二区温度为180℃,三区温度为210℃,四区温度为210℃,五区温度为200℃,六区温度为210℃,机头温度为220℃,螺杆转速为400r/min。
实施例4:
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙60份、改性玻璃纤维23份、聚四氟乙烯13份、改性纳米填料16份、硅酸钠6份、阻燃剂3份、增韧剂2.6份、润滑剂1.5份、抗氧剂1份;
其中,改性尼龙的改性方法为:将1.3重量份的十二烷基苯磺酸钠加入55重量份的尼龙中,在220W微波条件下,升温至65℃恒温,搅拌6min,65℃恒温的条件下,再加入9重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、10重量份粒径为600目的超细滑石粉,混合搅拌10min,然后冷却至室温,用纯净水清洗3次,再用沸水煮15min,结束后烘干至恒重,即可得到改性尼龙;
改性玻璃纤维为聚醚醚酮改性玻璃纤维,且聚醚醚酮改性玻璃纤维为经聚醚醚酮分散液浸渍处理后的聚醚醚酮改性玻璃纤维,聚醚醚酮分散液是平均粒径为0.3-0.35μm的聚醚醚酮树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液;
改性纳米填料的改性方法为:取60重量份的去离子水、10重量份的纳米三氧化二铝和5重量份的硅烷偶联剂混合,回流3h,真空干燥,得到硅烷化纳米粒子;向硅烷化纳米粒子中加入50重量份的溶剂甲苯和7重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯,置于三颈烧瓶中超声分散35min,再加热于50℃恒温、氮气保护的条件下回流8h,冷却室温下过滤,滤渣晾干后用索氏抽提器抽提10h,除去滤渣表面的均聚硅烷偶联剂,抽提产物干燥后,即得到改性纳米填料;
阻燃剂为无卤阻燃剂磷酸二氢铵;增韧剂为高胶粉、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比1:1:1混合而成;润滑剂为聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯按照质量比1:1混合而成;抗氧剂为硫代硫酸酯类抗氧剂DLTP、亚磷酸酯类抗氧剂168按照质量比1:1混合而成;
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的制备方法同实施例3。
实施例5:
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙80份、改性玻璃纤维28份、聚四氟乙烯27份、改性纳米填料20份、硅酸钠9份、阻燃剂4份、增韧剂3.5份、润滑剂2.4份、抗氧剂2.1份;
其中,改性尼龙的改性方法为:将1.8重量份的十二烷基苯磺酸钠加入60重量份的尼龙中,在280W微波条件下,升温至65℃恒温,搅拌8min,65℃恒温的条件下,再加入13重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、9重量份粒径为800目的超细滑石粉,混合搅拌13min,然后冷却至室温,用纯净水清洗2次,再用沸水煮15min,结束后烘干至恒重,即可得到改性尼龙;
改性玻璃纤维为聚醚醚酮改性玻璃纤维,且聚醚醚酮改性玻璃纤维为经聚醚醚酮分散液浸渍处理后的聚醚醚酮改性玻璃纤维,聚醚醚酮分散液是平均粒径为0.33μm的聚醚醚酮树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液;
改性纳米填料的改性方法为:取60重量份的去离子水、10重量份的纳米二氧化硅和5重量份的硅烷偶联剂混合,回流3h,真空干燥,得到硅烷化纳米粒子;向硅烷化纳米粒子中加入50重量份的溶剂甲苯和7重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯,置于三颈烧瓶中超声分散35min,再加热于50℃恒温、氮气保护的条件下回流8h,冷却室温下过滤,滤渣晾干后用索氏抽提器抽提10h,除去滤渣表面的均聚硅烷偶联剂,抽提产物干燥后,即得到改性纳米填料;
阻燃剂为无卤阻燃剂氢氧化铝;增韧剂为高胶粉、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比1:1:1混合而成;润滑剂为聚乙烯蜡、硅酮母粒、季戊四醇硬脂酸酯按照质量比1:1:1混合而成;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010、硫代硫酸酯类抗氧剂DLTP、亚磷酸酯类抗氧剂168按照质量比1:1:1混合而成;
本实施例新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的制备方法同实施例3。
对比例:
对比例中的材料为市场上的普通高分子尼龙复合材料。
根据相关检测标准,按照注塑标准,将实施例1-5制得的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料和对比例的尼龙复合材料分别制备成标准测试样条进行测试,主要测试物性指标如下:拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、阻燃性能UL-94、悬臂梁缺口冲击强,摩擦系数(玻璃面上的摩擦系数),耐磨耗程度,其中耐磨耗程度采用GB/T15-92检测方法,采用同等磨耗下所需要的摩擦周期进行评价。其检测标准与性能检测结果如表1所示:
表1新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的性能指标
从表1可看出,本发明制备的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的拉伸强度、韧性、阻燃性能、耐磨性能、弯曲强度等机械性能好。
需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于,所述新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙50-90份、改性玻璃纤维20-30份、聚四氟乙烯10-20份、改性纳米填料12-23份、硅酸钠5-11份、阻燃剂2-5份、增韧剂2-4份、润滑剂1-3份、抗氧剂0.5-2.5份。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于,所述新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料由以下重量份的原料制成:改性尼龙60-80份、改性玻璃纤维23-28份、聚四氟乙烯13-27份、改性纳米填料16-20份、硅酸钠6-9份、阻燃剂3-4份、增韧剂2.6-3.5份、润滑剂1.5-2.4份、抗氧剂1-2.1份。
3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于,所述改性尼龙的改性方法为:将1-2重量份的十二烷基苯磺酸钠加入50-70重量份的尼龙中,在200-300W微波条件下,升温至60-70℃恒温,搅拌5-10min,60-70℃恒温的条件下,再加入8-15重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、8-15重量份粒径为400-1000目的超细滑石粉,混合搅拌8-15min,然后冷却至室温,用纯净水清洗2-3次,再用沸水煮12-16min,结束后烘干至恒重,即可得到改性尼龙。
4.根据权利要求1或2所述的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于:所述改性玻璃纤维为聚醚醚酮改性玻璃纤维,且聚醚醚酮改性玻璃纤维为经聚醚醚酮分散液浸渍处理后的聚醚醚酮改性玻璃纤维。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于:所述聚醚醚酮分散液是平均粒径为0.3-0.35μm的聚醚醚酮树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液。
6.根据权利要求1或2所述的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于,所述改性纳米填料的改性方法为:取60重量份的去离子水、10重量份的纳米填料和5重量份的硅烷偶联剂混合,回流3h,真空干燥,得到硅烷化纳米粒子;向硅烷化纳米粒子中加入50重量份的溶剂甲苯和7重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯,置于三颈烧瓶中超声分散35min,再加热于50℃恒温、氮气保护的条件下回流8h,冷却室温下过滤,滤渣晾干后用索氏抽提器抽提10h,除去滤渣表面的均聚硅烷偶联剂,抽提产物干燥后,即得到改性纳米填料。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于:所述纳米填料为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝中的一种。
8.根据权利要求1或2所述的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于:所述阻燃剂为无卤阻燃剂氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、氢氧化铝中的一种。
9.根据权利要求1或2所述的新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料,其特征在于:所述增韧剂为高胶粉、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种;所述润滑剂为聚乙烯蜡、硅酮母粒、褐煤蜡、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种;所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010、硫代硫酸酯类抗氧剂DLTP、亚磷酸酯类抗氧剂168中的至少一种。
10.一种如权利要求1-9任一所述新能源汽车配件用阻燃增韧尼龙复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将改性尼龙、改性玻璃纤维、聚四氟乙烯、改性纳米填料、硅酸钠、润滑剂投入混合机中混合15-18min,得到混合物料;
S3、将步骤S2制得的混合物料从双螺杆挤出机的主加料口喂入,将阻燃剂、增韧剂、抗氧剂从双螺杆挤出机的侧料口喂入,混合,挤出造粒即可,所述双螺杆挤出机的长径比为32-40,选用具有增强分散型的螺杆组合,螺筒一区温度为160-180℃,二区温度为170-190℃,三区温度为200-220℃,四区温度为200-220℃,五区温度为190-220℃,六区温度为190-230℃,机头温度为200-240℃,螺杆转速为300-500r/min。
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