CN111100446A - 高性能pa66复合材料及其产品 - Google Patents

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，具体是涉及一种高性能PA66复合材料及其产品。本发明的高性能PA66复合材料包括：PA66材料、抗氧剂、填充物、润滑剂。所述产品为高性能PA66复合材料成型后产生的产品。本发明的高性能PA66复合材料及其产品，通过在PA66材料中添加填充物，从而起到异向成核的作用，使复合材料的结晶提前，结晶速度加快，结晶度提高，使填充后的PA66具有高比强度，高比模量，热膨胀系数小、明显的各向异性，成型后的产品具有优良的尺寸稳定性等力学性能。

Description

高性能PA66复合材料及其产品
【技术领域】
本发明涉及高分子材料领域，具体是涉及一种高性能PA66复合材料及其产品。
【背景技术】
PA66为聚酰胺材料的其中一种,中文名称为聚己二酰己二胺,是分子链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂的总称。由于PA66具有机械性能高、软化点高,有润滑性,且加工流动性好,尤其是摩擦系数低,耐磨损等性能,被广泛应用于汽车、家用电器等零部件的制造中。
然而，由于酰胺基的存在易于水分子间形成氢键，导致其出现吸水率高、产生增塑效应，导致模量下降，尺寸稳定性差，耐热性差等缺点，导致PA66材料制成的制品力学性能不佳。
有鉴于此，实有必要开发一种高性能PA66复合材料，以克服上述现有技术中PA66由于酰胺基的存在导致材料制成的制品力学性能不佳的缺陷。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种高性能PA66复合材料，该复合材料成型后的制品具有优良的力学性能。
为了达到上述目的，本发明的高性能PA66复合材料，按重量份数表示，包括：
Figure BDA0001842696940000011
可选地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代类抗氧剂中的至少一种。
可选地，所述填充物为玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅、玻璃微珠中的一种或两种。
可选地，所述玻璃纤维为无碱无捻粗纱，并经偶联剂处理过。
可选地，所述碳纤维为改性短切碳纤维，其长度在4-7mm。
可选地，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维，拉伸强度大于500Kg/mm3,拉伸模量大于250GPa。
可选地，所述二氧化硅为经偶联剂处理过的白炭黑，颗粒尺寸为800-2500目。
可选地，所述玻璃微珠的平均粒径为30um。
可选地，所述润滑剂为硬脂酸钙、季戊四醇硬脂酸酯、聚氨酯滑爽剂或硅油。
另外，本发明还提供一种产品，其为高性能PA66复合材料成型后产生的产品。
相较于现有技术，本发明的高性能PA66复合材料及其产品，通过在PA66材料中添加填充物，从而起到异向成核的作用，使复合材料的结晶提前，结晶速度加快，结晶度提高，使填充后的PA66具有高比强度，高比模量，热膨胀系数小、明显的各向异性，成型后的产品具有优良的尺寸稳定性等力学性能。
【具体实施方式】
本发明的高性能PA66复合材料，按重量份数表示，包括：
PA66材料40-75份，所述PA66为普通注塑级树脂。
抗氧剂0.1-0.5份，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代类抗氧剂中的至少一种，防止PA66复合材料在加工时变黄和降解，为了具有更好的抗氧化作用，抗氧剂优先选为上述抗氧剂中的两种或两种以上复配。
填充物1-50份，所述填充物为玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅、玻璃微珠中的一种或两种，其中，所述玻璃纤维为无碱无捻粗纱，并经偶联剂处理过,抗拉强度为2000-6000MPa，所述碳纤维为改性短切碳纤维，其长度在4-7mm，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维，拉伸强度大于500Kg/mm3,拉伸模量大于250GPa，所述二氧化硅为经偶联剂处理过的普通沉淀法生产的白炭黑，颗粒尺寸为800-2500目，所述玻璃微珠的平均粒径为30um(微米)，通过添加填充物，起到了异向成核的作用，使复合材料的结晶提前，结晶速度加快，结晶度提高，使填充后的PA66具有高比强度，高比模量，热膨胀系数小、明显的各向异性。
润滑剂0.1-1份，所述润滑剂为硬脂酸钙、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、聚氨酯滑爽剂(RH-313)或硅油，起到改善塑料加工性能的作用，降低分子间内聚力，改善塑料熔体的摩擦生热和熔体的流动性。
为对本发明的目的、技术功效及技术手段有进一步的了解，现结合具体实施例具体说明如下。
实施例1
一种高性能PA66复合材料，包括69.2重量份的PA66、30重量份的碳纤维、0.3重量份的抗氧剂及0.5重量份的润滑剂。
按比例称取相应的组分，先通过高速混料机充分混合均匀，再送入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
实施例2
一种高性能PA66复合材料，包括58.2重量份的PA66、41重量份的玻璃纤维、0.3重量份的抗氧剂及0.5重量份的润滑剂。
实施例3
一种高性能PA66复合材料，包括49.2重量份的PA66、50重量份的玻璃纤维、0.3重量份的抗氧剂及0.5重量份的润滑剂。
按比例称取相应的组分，先通过高速混料机充分混合均匀，再送入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
将以上实施例在注塑机上注塑成型标准测试样条，按照相关标准测试样条的力学性能，测试结果如下表1所示。
表1测试结果
测试项目 测试标准 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度(MPa) ISO 1183(5mm/min) 232 201 220
拉伸率(％) ISO 1183(5mm/min) 4.4 3.3 2.0
弯曲强度(MPa) ISO 178(2mm/min) 360 305 320
弯曲模量(MPa) ISO 178(2mm/min) 17701 12500 14500
冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) ISO 180(1J) 9.8 10.2 11.5
熔融指数(g/10min) ISO1133(275℃,5Kg) 18 13 15
通过上表的测试结果可以看出，在PA66材料中添加填充物，使拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等维持在优良，且熔融指数可达至18g/10min，具有较高的流动性，因此填充后的PA66具有高比强度，高比模量，热膨胀系数小、明显的各向异性，且拉伸率可达至4.4％，使成型后的产品具有优良的尺寸稳定性，克服了现有技术中PA66由于酰胺基的存在导致材料制成的制品力学性能不佳的缺陷。
另外，本发明还提供一种产品，其为高性能PA66复合材料成型后产生的产品，该产品可为汽车、家用电器等零部件。

Claims (10)

1.一种高性能PA66复合材料，其特征在于，按重量份数表示，包括：
Figure FDA0001842696930000011
2.根据权利要求1所述的高性能PA66复合材料，其特征在于，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代类抗氧剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的高性能PA66复合材料，其特征在于，所述填充物为玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅、玻璃微珠中的一种或两种。
4.根据权利要求3所述的高性能PA66复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱无捻粗纱，并经偶联剂处理过。
5.根据权利要求3所述的高性能PA66复合材料，其特征在于，所述碳纤维为改性短切碳纤维，其长度在4-7mm。
6.根据权利要求3所述的高性能PA66复合材料，其特征在于，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维，拉伸强度大于500Kg/mm3,拉伸模量大于250GPa。
7.根据权利要求3所述的高性能PA66复合材料，其特征在于，所述二氧化硅为经偶联剂处理过的白炭黑，颗粒尺寸为800-2500目。
8.根据权利要求3所述的高性能PA66复合材料，其特征在于，所述玻璃微珠的平均粒径为30um。
9.根据权利要求1所述的高性能PA66复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙、季戊四醇硬脂酸酯、聚氨酯滑爽剂或硅油。
10.一种产品，其特征在于，所述产品为权利要求1至9中任一项所述的高性能PA66复合材料成型后产生的产品。
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