CN111087808A - 一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚合物材料改性技术领域，具体涉及一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料及其制备方法。本发明耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料按质量份数计，包括：70‑80份尼龙、10‑20份乙烯‑1‑辛烯共聚物、8‑15份相容剂、25‑30份玻璃纤维、0.1‑2份偶联剂、0.1‑0.6份耐水解助剂、0.1‑1.5份抗氧剂及0.1‑2份加工助剂，经两步混合均匀后再经双螺杆挤出机造粒制备而成。本发明制备耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料时使用了相容剂及乙烯‑1‑辛烯共聚物以及耐水解助剂，提高了柔韧性，提升了本树脂材料的耐水解性能，解决了尼龙树脂韧性不足且易水解的问题；同时添加了无机填料，提高了复合材料的刚性，使复合材料拥有更广泛的使用范围。

Description

一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚合物材料改性技术领域，具体涉及一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺纤维俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，尼龙作为工程塑料中最早开发的品种，由于其具有高强度、高模量、极好的耐化学性和耐磨性，以及高熔点、低摩擦系数等特点，被广泛应用于化工、电器、汽车、及其它机械制造领域。然而在更高要求的应用领域和进一步的研究发现，如传统的尼龙66、具有较高的结晶度，虽然机械强度较高，却明显的韧性不足；又因为尼龙分子链中有氨基存在，具有亲水性，导致其吸水，使产品易于水解。因为以上原因使尼龙的应用受到限制，有必要对其进行改进。
发明内容
为了解决上述问题，特提供一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料及其制备方法。本发明制备耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料时使用了相容剂及乙烯-1-辛烯共聚物以及耐水解助剂，提高了柔韧性，提升了本树脂材料的耐水解性能，解决了尼龙树脂韧性不足且易水解的问题；同时添加了无机填料，提高了复合材料的刚性，使复合材料拥有更广泛的使用范围。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，按质量份数计，包括：70-80份尼龙、10-20份乙烯-1-辛烯共聚物、8-15份相容剂、25-30份玻璃纤维、0.1-2份偶联剂、0.1-0.6份耐水解助剂、0.1-1.5份抗氧剂及0.1-2份加工助剂。
所述尼龙为尼龙66。
所述相容剂为辛烯和聚烯烃树脂接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐中的至少一种。
所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其直径为5-20μm。
所述偶联剂为硅烷偶联剂。
所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、β-3，4环氧环已基三甲氧基硅烷中至少一种。
所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂626组合抗氧剂。
所述加工助剂为硅酮粉和聚乙烯蜡。
所述耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量份数计，将70-80份尼龙、10-20份乙烯-1-辛烯共聚物、8-15份相容剂和0.1-2份偶联剂、0.1-0.6份耐水解助剂、1-1.5份抗氧剂、0.1-2份加工助剂一起以180-270转/min高速混合5-10min；
(2)将混合物加入挤出机中进行熔融、同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入25-30份玻璃纤维，通过挤出、冷却、干燥、切粒得耐水解高韧性复合材料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明制备耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料时使用了相容剂及乙烯-1-辛烯共聚物以及耐水解助剂，提高了柔韧性，提升了本树脂材料的耐水解性能，解决了尼龙树脂韧性不足且易水解的问题；同时添加了无机填料，提高了复合材料的刚性，使复合材料拥有更广泛的使用范围。
具体实施方式
实施例1
一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将70份尼龙66、20份乙烯-1-辛烯共聚物、15份辛烯和聚烯烃树脂接枝马来酸酐、1份硅烷偶联剂KH-550、0.2份自制的耐水解助剂、1份抗氧剂1010与抗氧剂626组合抗氧剂、0.5份加工助剂(硅酮粉：聚乙烯蜡＝3：2)一起以240rpm/min高速混合5min；
(2)将混合物加入挤出机中进行熔融、挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入30份无碱玻璃纤维(直径10-20μm)，通过挤出、冷却、干燥、切粒得耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料。
实施例2
一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将80份尼龙66、10份乙烯-1-辛烯共聚物、8份辛烯和聚烯烃树脂接枝马来酸酐、1份硅烷偶联剂KH-550、0.2份自制的耐水解助剂、1份抗氧剂1010与抗氧剂626组合抗氧剂、0.5份加工助剂(硅酮粉：聚乙烯蜡＝3：2)一起以240rpm/min高速混合5min；
(2)将混合物加入挤出机中进行熔融、挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入30份无碱玻璃纤维(直径10-20μm)，通过挤出、冷却、干燥、切粒得耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料。
实施例3
一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将70份尼龙66、15份乙烯-1-辛烯共聚物、12份辛烯和聚烯烃树脂接枝马来酸酐、1份硅烷偶联剂KH-550、0.2份自制的耐水解助剂、1份抗氧剂1010与抗氧剂626组合抗氧剂、0.5份加工助剂(硅酮粉：聚乙烯蜡＝3：2)一起以240rpm/min高速混合5min；
(2)将混合物加入挤出机中进行熔融、挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入25份无碱玻璃纤维(直径10-20μm)，通过挤出、冷却、干燥、切粒得耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料。
实施例4
一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将70份尼龙66、15份乙烯-1-辛烯共聚物、12份辛烯和聚烯烃树脂接枝马来酸酐、1份硅烷偶联剂KH-550、0.3份自制的耐水解助剂、1份抗氧剂1010与抗氧剂626组合抗氧剂、0.5份加工助剂(硅酮粉：聚乙烯蜡＝3：2)一起以240rpm/min高速混合5min；
(2)将混合物加入挤出机中进行熔融、挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入30份无碱玻璃纤维(直径10-20μm)，通过挤出、冷却、干燥、切粒得耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料。
对比例1
一种聚酰胺树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将70份尼龙66、1份硅烷偶联剂KH-550、0.2份自制的耐水解助剂、1份抗氧剂1010与抗氧剂626组合抗氧剂、0.5份加工助剂(硅酮粉：聚乙烯蜡＝3：2)一起以240rpm/min高速混合5min；
(2)将混合物加入挤出机中进行熔融、挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入30份无碱玻璃纤维(直径10-20μm)，通过挤出、冷却、干燥、切粒得耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料。
对比例2
一种聚酰胺树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将70份尼龙66、1份硅烷偶联剂KH-550、1份抗氧剂1010与抗氧剂626组合抗氧剂、0.5份加工助剂(硅酮粉：聚乙烯蜡＝3：2)一起以240rpm/min高速混合5min；
(2)将混合物加入挤出机中进行熔融、挤出，同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入30份无碱玻璃纤维(直径10-20μm)，通过挤出、冷却、干燥、切粒得耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料。
耐水解性能测试方法：将拉伸、冲击试样置于135℃，50％乙二醇溶液中浸泡48h，取出后置于冷的乙二醇中自然冷却，并置于70℃烘箱中干燥4h，然后进行力学测试。
将实施例1-4以及对比例1-2所得复合材料进行性能测试，结果如下表1所示：
表1实施例1-4与对比例1-2制得的聚酰胺树脂复合材料的性能比较
Figure BDA0002343633750000031
性能测试参考标准：
拉伸强度测试标准参考GB 1040.1-2006；
简支梁缺口冲击测试标准参考GB/T 1043-2008。
从以上实施例测试结果可看出，本发明制备的复合材料即使在水解试验后仍然有较高的冲击强度，因此足以说明本发明的复合材料耐水解性能比较好。
需要说明的是，本发明实施例中提及的自制耐水解助剂可采用常规耐水解助剂进行代替。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据本发明实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括：70-80份尼龙、10-20份乙烯-1-辛烯共聚物、8-15份相容剂、25-30份玻璃纤维、0.1-2份偶联剂、0.1-0.6份耐水解助剂、0.1-1.5份抗氧剂及0.1-2份加工助剂。
2.如权利要求1所述的耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述尼龙为尼龙66。
3.根据权利要求1所述的耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述相容剂为辛烯和聚烯烃树脂接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其直径为5-20μm。
5.根据权利要求1所述的耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
6.根据权利要求5所述的耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、β-3，4环氧环已基三甲氧基硅烷中至少一种。
7.根据权利要求1所述的耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂626组合抗氧剂。
8.根据权利要求1所述的耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述加工助剂为硅酮粉和聚乙烯蜡。
9.权利要求1所述耐水解高韧性聚酰胺树脂复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按质量份数计，将70-80份尼龙、10-20份乙烯-1-辛烯共聚物、8-15份相容剂和0.1-2份偶联剂、0.1-0.6份耐水解助剂、1-1.5 份抗氧剂、0.1-2份加工助剂一起以180-270转/min高速混合5-10min；
（2）将混合物加入挤出机中进行熔融、同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入25-30份玻璃纤维，通过挤出、冷却、干燥、切粒得耐水解高韧性复合材料。
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