CN111978718A - 一种具有高性能尼龙轮毂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：PA6本料：20‑80份；PA66本料：0‑30份；相容剂：1‑10份；填料：0‑50份；抗老化剂：0.1‑1份；其它助剂：0‑1份。本发明的尼龙轮毂相比于传统的铝合金和铁轮毂，本材料的密度只有1.4‑1.5g/cm3,是铝合金的1/2,是铁的1/4‑1/5，能降低电动车轮毂等零部件的质量，实现轻量化。
Description
技术领域
本发明涉及新型材料领域，具体涉及一种具有高性能尼龙轮毂及其制备方法。
背景技术
轮毂又称轮圈、钢圈、轱辘、胎铃，是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。按照不同车型的特征和需求，轮毂表面处理工艺也会采取不同的方式，大致可分为烤漆和电镀两种；按照材质可以分为钢轮毂和合金轮毂两大类。
针对现有的电动车轮毂在生产时仍存在高污染、高能耗的问题进行一些改进，在国家环保整治的大环境下，电镀和喷漆两种重污染的加工方式越来越受到限制，加工成本越来越高。同时金属的钢轮毂和合金轮毂的生产需要经过选材、金属熔炼、制坯、热处理、硬质覆膜、成型六步成型方法，这种制作工艺能耗偏高。本发明方法选用高性能改性尼龙作为基材通过注塑成型一次性成型塑料轮毂满足电动车的力学性能要求，同时还实现了对电动车的轻量化。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种以方便快捷低成本的方式生产的高性能电动车轮毂，实现对电动车的轻量化。
技术方案：一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 20-80份；
PA66本料 0-30份；
相容剂 1-10份；
填料 0-50份；
抗老化剂 0.1-1份；
其它助剂 0-1份。
优选的，所述填料包括高性能玻璃纤维，钛酸钾晶须，轻质中空微珠或亚微米级SiC粉体中的任意一种或两种以上的组合物。
优选的，所述相容剂为硬脂酸、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐-丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物，乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意一种或两种以上的组合物。
优选的，所述抗老化剂为受阻酚抗氧剂1098，亚磷酸酯类抗氧剂126，硫代酯类抗氧化剂DLTP，紫外线吸收剂UV-571或受阻胺光稳定剂T-770中的任意一种或两种以上的组合物。优选的，所述其他助剂包括阻燃剂，抗静电剂和抗氧化剂。
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的有机溶剂中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
优选的，所述有机溶剂为乙醇。
优选的，所述玻璃纤维的长度为1-5mm，轻质中空微珠的直径为100nm-100um。
有益效果：本发明的高性能尼龙轮毂具有以下优点：
1、本发明的尼龙轮毂相比于传统的铝合金和铁轮毂，本材料的密度只有1.4-1.5g/cm3,是铝合金的1/2,是铁的1/4-1/5，能降低电动车轮毂等零部件的质量，实现轻量化；
2、本发明通过改性填料来增加填料和尼龙的相容性，，经过这种特殊处理的填料与尼龙树脂相溶性好，具有良好的分散性和流动性，有利于尼龙对填料的包覆融合，提高产品尺寸稳定性和机械强度。
具体实施方式
实施例1
一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 20份；
PA66本料 30份；
相容剂：硬脂酸 1份；
填料：高性能玻璃纤维 5份；
抗老化剂：受阻酚抗氧剂1098 0.1份；
阻燃剂 0.5份
抗静电剂 0.3份
抗氧化剂 0.2份
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的乙醇中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
实施例2
一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 80份；
PA66本料 30份；
相容剂：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶 10份；
填料：轻质中空微珠 5份；
抗老化剂：亚磷酸酯类抗氧剂126 1份；
阻燃剂 0.5份
抗静电剂 0.3份
抗氧化剂 0.2份
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的乙醇中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
实施例3
一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 50份；
PA66本料 10份；
相容剂：马来酸酐-丙烯酸共聚物 50份；
填料：钛酸钾晶须 15份；
抗老化剂：硫代酯类抗氧化剂DLTP 0.2份；
阻燃剂 0.5份
抗静电剂 0.3份
抗氧化剂 0.2份
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的乙醇中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
实施例4
一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 60份；
PA66本料 10份；
相容剂：乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐 4份；
填料：亚微米级SiC粉体 15份；
抗老化剂：紫外线吸收剂UV-571 0.8份；
阻燃剂 0.5份
抗静电剂 0.3份
抗氧化剂 0.2份
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的乙醇中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
实施例5
一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 55份；
PA66本料 25份；
相容剂：甲基丙烯酸缩水甘油酯 4份；
填料：高性能玻璃纤维 22份；
抗老化剂：受阻胺光稳定剂T-770 0.4份；
阻燃剂 0.5份
抗静电剂 0.3份
抗氧化剂 0.2份
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的乙醇中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
实施例6
一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 45份；
PA66本料 30份；
相容剂：甲基丙烯酸缩水甘油酯 3份；
填料：亚微米级SiC粉体 15份；
抗老化剂：受阻胺光稳定剂T-770 0.3份；
阻燃剂 0.5份
抗静电剂 0.3份
抗氧化剂 0.2份
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的乙醇中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
实施例7
一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 80份；
相容剂：马来酸酐-丙烯酸共聚物 7份；
填料：高性能玻璃纤维 20份；
抗老化剂：紫外线吸收剂UV-571 0.6份；
阻燃剂 0.5份
抗静电剂 0.3份
抗氧化剂 0.2份
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的乙醇中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
对比例1
一种具有高性能尼龙轮毂，包括以下成分：
PA6本料 60份；
PA66本料 25份；
相容剂：马来酸酐-丙烯酸共聚物 6份；
填料：高性能玻璃纤维 15份；
抗老化剂：硫代酯类抗氧化剂DLTP 0.8份；
阻燃剂 0.5份
抗静电剂 0.3份
抗氧化剂 0.2份
一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，包括以下步骤：
将填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
为了进一步说明本申请所述高性能尼龙轮毂的性能，对实施例1-7所制备的尼龙轮毂的性能进行性能测试(GB/T 9341-2008，GB/T 1043.1-2008)，见下表：
| 弯曲强度(MPa) | 弯曲模量(MPa) | 缺口冲击(KJ/m<sup>2</sup>) | |
| 实施例1 | 401 | 10000 | 13.5 |
| 实施例2 | 423 | 13000 | 14.5 |
| 实施例3 | 400 | 9500 | 15.0 |
| 实施例4 | 398 | 10000 | 14.0 |
| 实施例5 | 417 | 12000 | 15.0 |
| 实施例6 | 415 | 13000 | 14.5 |
| 实施例7 | 396 | 10500 | 13.0 |
| 对比例1 | 289 | 7500 | 6.5 |
Claims (8)
1.一种具有高性能尼龙轮毂，其特征在于，包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的一种具有高性能尼龙轮毂，其特征在于：所述填料包括高性能玻璃纤维，钛酸钾晶须，轻质中空微珠或亚微米级SiC粉体中的任意一种或两种以上的组合物。
3.根据权利要求1所述一种具有高性能尼龙轮毂，其特征在于：所述相容剂为硬脂酸、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐-丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物，乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意一种或两种以上的组合物。
4.根据权利要求1所述一种具有高性能尼龙轮毂，其特征在于：所述抗老化剂为受阻酚抗氧剂1098，亚磷酸酯类抗氧剂126，硫代酯类抗氧化剂DLTP，紫外线吸收剂UV-571或受阻胺光稳定剂T-770中的任意一种或两种以上的组合物。
5.根据权利要求1所述一种具有高性能尼龙轮毂，其特征在于：所述其他助剂包括阻燃剂，抗静电剂和抗氧化剂。
6.如权利要求1-5所述一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将KH560溶解于无水乙醇中，配置KH560溶液，将填料投入KH560溶液反应得到KH560-填料；
S2.将KH560-填料加入含有低分子聚酰胺的有机溶剂中，加热反应，得到低分子聚酰胺-填料；
S3.将低分子聚酰胺-填料加入熔融的PA6本料和PA66本料中，搅拌一段时间后，加入相容剂，搅拌均匀后，继续加入剩余的其他成分，混合均匀后，通过双螺杆挤出机进行挤出加工，得到粒子后再进行注塑轮毂。
7.根据权利要求6所述一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙醇。
8.根据权利要求2所述一种具有高性能尼龙轮毂的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维的长度为1-5mm，轻质中空微珠的直径为100nm-100um。
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