CN112126225A - 一种耐高温、高强度尼龙隔热条及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温、高强度尼龙隔热条及其制造方法，包括以下质量比成份：100‑110份尼龙66、30‑35份改性尼龙66、10‑15份尼龙6、15‑20份可聚合形成环氧树脂的单体、1‑3份聚合催化剂、5‑8份记忆合金粉末、3‑5份氧化锆纳米粉末、20‑25份聚乙烯、3‑5份炭黑、8‑12份增容剂；改性尼龙66中包含的经过偶联剂改性处理的玻璃纤维能够提高隔热条的抗拉性能，隔热条的耐高温性能和强度高，改性尼龙66的横向、纵向拉伸力均能够得到有效保证，通过添加可聚合形成环氧树脂的单体、聚合催化剂、记忆合金粉末、氧化锆纳米粉末、聚乙烯和炭黑，隔热条在具有高强度的前提下还具备优良的自愈能力。
Description
技术领域
本发明涉及隔热条制造技术领域，尤其涉及一种耐高温、高强度尼龙隔热条及其制造方法。
背景技术
随着现代社会中环境污染和能源消耗的不断加重，人们对节能减排的要求逐渐提高，建筑行业中的铝合金门窗同样也面临着这个问题。铝合金门窗具有轻便、易于加工、阻燃性好、可循环使用、美观等优点，被广泛地应用于建筑行业。
尼龙66是应用最广的工程塑料之一，具有耐热性高，耐磨耐溶剂等优异性能，使用玻璃纤维增强的尼龙导热系数小，可以很好地起到阻隔热量传导的作用，已经被证明可以用作隔热条，目前已经被广泛应用于门窗型材的隔热处理过程中。
但目前铝合金窗用隔热条存在耐高温性能差以及结构强度差的问题，容易出现开裂等现象，同时隔热条的拉伸强度也满足不了需求。因此，本发明提出一种耐高温、高强度尼龙隔热条及其制造方法，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种耐高温、高强度尼龙隔热条及其制造方法，改性尼龙66中包含的经过偶联剂改性处理的玻璃纤维能够提高隔热条的抗拉性能，隔热条的耐高温性能和强度高，增容剂可以提高玻璃纤维在尼龙66中的分散性，改性尼龙66的横向、纵向拉伸力均能够得到有效保证，通过添加可聚合形成环氧树脂的单体、聚合催化剂、记忆合金粉末、氧化锆纳米粉末、聚乙烯和炭黑，隔热条在具有高强度的前提下还具备优良的自愈能力。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种耐高温、高强度尼龙隔热条，包括以下质量比成份：100-110份尼龙66、30-35份改性尼龙66、10-15份尼龙6、15-20份可聚合形成环氧树脂的单体、1-3份聚合催化剂、5-8份记忆合金粉末、3-5份氧化锆纳米粉末、20-25份聚乙烯、3-5份炭黑、8-12份增容剂、0.3-0.8份抗氧化剂和2-5份色母粒。
进一步改进在于：包括以下质量比成份：105份尼龙66、32份改性尼龙66、12份尼龙6、18可聚合形成环氧树脂的单体、2份聚合催化剂、7份记忆合金粉末、4份氧化锆纳米粉末、22份聚乙烯、4份炭黑、10份增容剂、0.5份抗氧化剂和4份色母粒。
进一步改进在于：所述记忆合金粉末为单程形状记忆效应的记忆合金粉末，所述增容剂为壳聚糖接枝物或聚丁二烯接枝马来酸酐中的任意一种，所述尼龙66的粘性为2.8-3.2Pa·s，所述尼龙6的粘性为2.4-2.8Pa·s。
进一步改进在于：所述改性尼龙66为含有40％经过改性处理后的玻璃纤维填充形成的尼龙66，具体改性过程为：将占比为40％的玻璃纤维利用偶联剂进行浸泡，然后与尼龙66混合共挤，得到改性尼龙66，其中，玻璃纤维为短玻璃纤维和长玻璃纤维按照3:1的比例组成。
一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将增容剂、尼龙66、改性尼龙66和尼龙6进行共混，得到基础料；
步骤二：将聚合形成环氧树脂的单体制成玻璃微球，并与聚合催化剂进行混合包裹，形成自愈微球；
步骤三：将聚乙烯和炭黑进行混合，得到记忆高分子材料；
步骤四：将记忆高分子材料、氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合拌匀，形成记忆混合物；
步骤五：向基础料中加入自愈微球、记忆混合物、抗氧化剂和色母粒进行共混，得到坯料，再将坯料进行挤出造粒，得到基础物粒；
步骤六：将基础物粒进行熔融挤出，干燥，最后利用模具进行挤塑成型。
进一步改进在于：所述步骤一中尼龙66、改性尼龙66和尼龙6在进行共混前需要进行干燥处理，干燥温度控制为85-100℃，干燥时间为4-6h。
进一步改进在于：所述步骤一中增容剂、尼龙66、改性尼龙66和尼龙6进行共混时，采用高混机进行共混，共混时间控制为5-10min。
进一步改进在于：所述步骤四中记忆高分子材料、氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合拌匀时，先将氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合，混合后再进行均质处理3-5min，然后均质后的混合物与记忆高分子材料进行混合拌匀，混合拌匀时间为15-25min。
进一步改进在于：所述步骤五中挤出造粒时控制挤出温度为235-280℃，挤出机的转速控制为200-230r/min。
进一步改进在于：所述步骤六中熔融挤出温度控制为240-275℃，干燥温度控制为80-110℃，利用模具进行挤塑成型时，先对模具进行预热，预热温度控制为35-40℃，预热时间控制为20-30min。
本发明的有益效果为：本发明通过利用尼龙66、改性尼龙66和尼龙6为主要成分，改性尼龙66中包含的经过偶联剂改性处理的玻璃纤维能够提高隔热条的抗拉性能，隔热条的耐高温性能和强度高，增容剂可以提高玻璃纤维在尼龙66中的分散性，改性尼龙66的横向、纵向拉伸力均能够得到有效保证，通过添加可聚合形成环氧树脂的单体、聚合催化剂、记忆合金粉末、氧化锆纳米粉末、聚乙烯和炭黑，隔热条在具有高强度的前提下还具备优良的自愈能力，能够应用于特殊温度环境下，对于产生的细小裂纹能够自愈合，可以提高隔热条的使用寿命，且本发明制造出的隔热条结构稳定性高，形变量微弱，可以保证气密性。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
本实施例提出一种耐高温、高强度尼龙隔热条，包括以下质量比成份：100份尼龙66、30份改性尼龙66、10份尼龙6、15份可聚合形成环氧树脂的单体、1份聚合催化剂、5份记忆合金粉末、3份氧化锆纳米粉末、20份聚乙烯、3份炭黑、8-12份增容剂、0.3份抗氧化剂和2份色母粒。
所述记忆合金粉末为单程形状记忆效应的记忆合金粉末，所述增容剂为壳聚糖接枝物，所述尼龙66的粘性为3.1Pa·s，所述尼龙6的粘性为2.6Pa·s。
所述改性尼龙66为含有40％经过改性处理后的玻璃纤维填充形成的尼龙66，具体改性过程为：将占比为40％的玻璃纤维利用偶联剂进行浸泡，然后与尼龙66混合共挤，得到改性尼龙66，其中，玻璃纤维为短玻璃纤维和长玻璃纤维按照3:1的比例组成。
一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：首先将尼龙66、改性尼龙66和尼龙6干燥处理，干燥温度控制为90℃，干燥时间为5h，然后将增容剂、尼龙66、改性尼龙66和尼龙6采用高混机进行共混，共混时间控制为8min，得到基础料；
步骤二：将聚合形成环氧树脂的单体制成玻璃微球，并与聚合催化剂进行混合包裹，形成自愈微球；
步骤三：将聚乙烯和炭黑进行混合，得到记忆高分子材料；
步骤四：先将氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合，混合后再进行均质处理5min，然后均质后的混合物与记忆高分子材料进行混合拌匀，混合拌匀时间为20min，形成记忆混合物；
步骤五：向基础料中加入自愈微球、记忆混合物、抗氧化剂和色母粒进行共混，得到坯料，再将坯料进行挤出造粒，挤出造粒时控制挤出温度为265℃，挤出机的转速控制为220r/min，得到基础物粒；
步骤六：将基础物粒进行熔融挤出，干燥，最后利用模具进行挤塑成型，熔融挤出温度控制为270℃，干燥温度控制为100℃，利用模具进行挤塑成型时，先对模具进行预热，预热温度控制为36℃，预热时间控制为25min。
实施例二
本实施例提出一种耐高温、高强度尼龙隔热条，包括以下质量比成份：105份尼龙66、32份改性尼龙66、12份尼龙6、18份可聚合形成环氧树脂的单体、2份聚合催化剂、7份记忆合金粉末、4份氧化锆纳米粉末、22份聚乙烯、4份炭黑、10份增容剂、0.5份抗氧化剂和4份色母粒。
所述记忆合金粉末为单程形状记忆效应的记忆合金粉末，所述增容剂为壳聚糖接枝物，所述尼龙66的粘性为3.1Pa·s，所述尼龙6的粘性为2.6Pa·s。
所述改性尼龙66为含有40％经过改性处理后的玻璃纤维填充形成的尼龙66，具体改性过程为：将占比为40％的玻璃纤维利用偶联剂进行浸泡，然后与尼龙66混合共挤，得到改性尼龙66，其中，玻璃纤维为短玻璃纤维和长玻璃纤维按照3:1的比例组成。
一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：首先将尼龙66、改性尼龙66和尼龙6干燥处理，干燥温度控制为90℃，干燥时间为5h，然后将增容剂、尼龙66、改性尼龙66和尼龙6采用高混机进行共混，共混时间控制为8min，得到基础料；
步骤二：将聚合形成环氧树脂的单体制成玻璃微球，并与聚合催化剂进行混合包裹，形成自愈微球；
步骤三：将聚乙烯和炭黑进行混合，得到记忆高分子材料；
步骤四：先将氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合，混合后再进行均质处理5min，然后均质后的混合物与记忆高分子材料进行混合拌匀，混合拌匀时间为20min，形成记忆混合物；
步骤五：向基础料中加入自愈微球、记忆混合物、抗氧化剂和色母粒进行共混，得到坯料，再将坯料进行挤出造粒，挤出造粒时控制挤出温度为265℃，挤出机的转速控制为220r/min，得到基础物粒；
步骤六：将基础物粒进行熔融挤出，干燥，最后利用模具进行挤塑成型，熔融挤出温度控制为270℃，干燥温度控制为100℃，利用模具进行挤塑成型时，先对模具进行预热，预热温度控制为36℃，预热时间控制为25min。
实施例三
本实施例提出一种耐高温、高强度尼龙隔热条，包括以下质量比成份：110份尼龙66、35份改性尼龙66、15份尼龙6、20份可聚合形成环氧树脂的单体、3份聚合催化剂、8份记忆合金粉末、5份氧化锆纳米粉末、25份聚乙烯、5份炭黑、12份增容剂、0.8份抗氧化剂和5份色母粒。
所述记忆合金粉末为单程形状记忆效应的记忆合金粉末，所述增容剂为壳聚糖接枝物，所述尼龙66的粘性为3.1Pa·s，所述尼龙6的粘性为2.6Pa·s。
所述改性尼龙66为含有40％经过改性处理后的玻璃纤维填充形成的尼龙66，具体改性过程为：将占比为40％的玻璃纤维利用偶联剂进行浸泡，然后与尼龙66混合共挤，得到改性尼龙66，其中，玻璃纤维为短玻璃纤维和长玻璃纤维按照3:1的比例组成。
一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：首先将尼龙66、改性尼龙66和尼龙6干燥处理，干燥温度控制为90℃，干燥时间为5h，然后将增容剂、尼龙66、改性尼龙66和尼龙6采用高混机进行共混，共混时间控制为8min，得到基础料；
步骤二：将聚合形成环氧树脂的单体制成玻璃微球，并与聚合催化剂进行混合包裹，形成自愈微球；
步骤三：将聚乙烯和炭黑进行混合，得到记忆高分子材料；
步骤四：先将氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合，混合后再进行均质处理5min，然后均质后的混合物与记忆高分子材料进行混合拌匀，混合拌匀时间为20min，形成记忆混合物；
步骤五：向基础料中加入自愈微球、记忆混合物、抗氧化剂和色母粒进行共混，得到坯料，再将坯料进行挤出造粒，挤出造粒时控制挤出温度为265℃，挤出机的转速控制为220r/min，得到基础物粒；
步骤六：将基础物粒进行熔融挤出，干燥，最后利用模具进行挤塑成型，熔融挤出温度控制为270℃，干燥温度控制为100℃，利用模具进行挤塑成型时，先对模具进行预热，预热温度控制为36℃，预热时间控制为25min。
对实施例一、实施例二和实施例三中制造出的隔热条进行耐高温测试，得出如表1所示的形变结果：
表1
对实施例一、实施例二和实施例三中制造出的隔热条进行基本性能检测，得出如表2所示的形变结果：
取实施例一、二、三中的隔热条分别进行制样，得到样品1、样品2和样品3，再将市场购买的普通隔热条1和普通隔热条2进行制样，得到样品4和样品5，然后分别对样品1、样品2、样品3、样品4和样品5进行人工划伤处理，在样品1、样品2、样品3、样品4和样品5表面形成裂纹，然后对样品1、样品2、样品3、样品4和样品5分别进行加热，观察样品1、样品2、样品3、样品4和样品5表面裂纹的自愈合结果得出表3：
表3
根据实施例一、实施二、实施例三以及结合表1、表2和表3可以得出，在本发明中通过以下质量比成份：100-110份尼龙66、30-35份改性尼龙66、10-15份尼龙6、15-20份可聚合形成环氧树脂的单体、1-3份聚合催化剂、5-8份记忆合金粉末、3-5份氧化锆纳米粉末、20-25份聚乙烯、3-5份炭黑、8-12份增容剂、0.3-0.8份抗氧化剂和2-5份色母粒，制造出的隔热条耐高温性能高，具有高强度，且该具备自愈能力。
本发明通过利用尼龙66、改性尼龙66和尼龙6为主要成分，改性尼龙66中包含的经过偶联剂改性处理的玻璃纤维能够提高隔热条的抗拉性能，隔热条的耐高温性能和强度高，增容剂可以提高玻璃纤维在尼龙66中的分散性，改性尼龙66的横向、纵向拉伸力均能够得到有效保证，通过添加可聚合形成环氧树脂的单体、聚合催化剂、记忆合金粉末、氧化锆纳米粉末、聚乙烯和炭黑，隔热条在具有高强度的前提下还具备优良的自愈能力，能够应用于特殊温度环境下，对于产生的细小裂纹能够自愈合，可以提高隔热条的使用寿命，且本发明制造出的隔热条结构稳定性高，形变量微弱，可以保证气密性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种耐高温、高强度尼龙隔热条，其特征在于：包括以下质量比成份：100-110份尼龙66、30-35份改性尼龙66、10-15份尼龙6、15-20份可聚合形成环氧树脂的单体、1-3份聚合催化剂、5-8份记忆合金粉末、3-5份氧化锆纳米粉末、20-25份聚乙烯、3-5份炭黑、8-12份增容剂、0.3-0.8份抗氧化剂和2-5份色母粒。
2.一种耐高温、高强度尼龙隔热条，其特征在于：包括以下质量比成份：105份尼龙66、32份改性尼龙66、12份尼龙6、18可聚合形成环氧树脂的单体、2份聚合催化剂、7份记忆合金粉末、4份氧化锆纳米粉末、22份聚乙烯、4份炭黑、10份增容剂、0.5份抗氧化剂和4份色母粒。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温、高强度尼龙隔热条，其特征在于：所述记忆合金粉末为单程形状记忆效应的记忆合金粉末，所述增容剂为壳聚糖接枝物或聚丁二烯接枝马来酸酐中的任意一种，所述尼龙66的粘性为2.8-3.2Pa·s，所述尼龙6的粘性为2.4-2.8Pa·s。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温、高强度尼龙隔热条，其特征在于：所述改性尼龙66为含有40％经过改性处理后的玻璃纤维填充形成的尼龙66，具体改性过程为：将占比为40％的玻璃纤维利用偶联剂进行浸泡，然后与尼龙66混合共挤，得到改性尼龙66，其中，玻璃纤维为短玻璃纤维和长玻璃纤维按照3:1的比例组成。
5.一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将增容剂、尼龙66、改性尼龙66和尼龙6进行共混，得到基础料；
步骤二：将聚合形成环氧树脂的单体制成玻璃微球，并与聚合催化剂进行混合包裹，形成自愈微球；
步骤三：将聚乙烯和炭黑进行混合，得到记忆高分子材料；
步骤四：将记忆高分子材料、氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合拌匀，形成记忆混合物；
步骤五：向基础料中加入自愈微球、记忆混合物、抗氧化剂和色母粒进行共混，得到坯料，再将坯料进行挤出造粒，得到基础物粒；
步骤六：将基础物粒进行熔融挤出，干燥，最后利用模具进行挤塑成型。
6.根据权利要求5所述的一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，其特征在于：所述步骤一中尼龙66、改性尼龙66和尼龙6在进行共混前需要进行干燥处理，干燥温度控制为85-100℃，干燥时间为4-6h。
7.根据权利要求5所述的一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，其特征在于：所述步骤一中增容剂、尼龙66、改性尼龙66和尼龙6进行共混时，采用高混机进行共混，共混时间控制为5-10min。
8.根据权利要求5所述的一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，其特征在于：所述步骤四中记忆高分子材料、氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合拌匀时，先将氧化锆纳米粉末和记忆合金粉末进行混合，混合后再进行均质处理3-5min，然后均质后的混合物与记忆高分子材料进行混合拌匀，混合拌匀时间为15-25min。
9.根据权利要求5所述的一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，其特征在于：所述步骤五中挤出造粒时控制挤出温度为235-280℃，挤出机的转速控制为200-230r/min。
10.根据权利要求5所述的一种耐高温、高强度尼龙隔热条的制备方法，其特征在于：所述步骤六中熔融挤出温度控制为240-275℃，干燥温度控制为80-110℃，利用模具进行挤塑成型时，先对模具进行预热，预热温度控制为35-40℃，预热时间控制为20-30min。
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