CN112480664A - 一种聚酰胺材料、汽车冷却软管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚酰胺材料、汽车冷却软管及其制备方法,所述聚酰胺材料的制备原料按照重量份数包括如下组分:60‑80份尼龙66,5‑10份长链尼龙,10‑30份增韧剂,0.5‑3份耐水解剂和0.1‑2份助剂;所述增韧剂包括乙烯‑1‑辛烯共聚物和马来酸酐接枝乙烯‑1‑辛烯共聚物的组合。本发明所述聚酰胺材料以尼龙66为主体材料,大大降低了高成本长链尼龙的使用,又由于增韧剂和耐水解剂的加入使以尼龙66为主体的聚酰胺材料兼具耐水解性和高柔韧性,同时创新性地发现本发明所述聚酰胺材料可以通过挤出成型的工艺制备,可以得到在长期与冷却液接触的工况条件下使用性能衰减较小的汽车冷却软管。
Description
技术领域
本发明涉及冷却软管技术领域,尤其涉及一种聚酰胺材料、汽车冷却软管及其制备方法。
背景技术
目前汽车电池包水冷却管、暖风尼龙管和电机冷却管等大多采用尼龙11、尼龙612和尼龙12等长链尼龙材料,然而这几种材料成本较高,同时也存在长期使用过程中性能衰减比较明显等问题。尼龙66材料具有优异的力学强度、疲劳强度和耐热性,同时价格低廉,应用广泛,但尼龙66材料存在韧性不足、耐水解性差的问题,这制约了其在汽车冷却软管中的应用。
CN109504080A公开了一种耐水解的增强尼龙及其制备方法,其公开的尼龙由以下重量份数的原料制成:58-68份尼龙、2-7份增韧剂、31-35份玻璃纤维、0.1-0.3份抗氧剂、0.05-0.15份硅烷偶联剂KH560、0.2-0.7份抗水解剂、0.2-0.7份乙烯-丙烯酸共聚物、2-3份β-环糊精。其公开的增强尼龙主要的优点是良好的耐水解性,可满足汽车水室的加工要求,但是该增强尼龙并不是以尼龙66为主体的材料,价格较为昂贵。
CN100432145C公开了一种采用马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物作为增韧剂的增韧尼龙及其制备方法。其公开的尼龙的成分及重量百分含量如下:尼龙60-90%,马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物10-30%,聚烯烃0-10%,以上述各组分百分含量之和的100%为基准,另加入重量百分比为0.02-2%的助剂,所用的助剂为硬脂酸钙或硬脂酸。该尼龙采用马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物作为增韧剂,在达到相同的增韧效果的同时,减小由于第二组分的加入使尼龙合金的强度降低的幅度。但是其公开的尼龙的耐水解性相对较差,挤出成型能力差,不能满足汽车冷却软管的要求。
综上所述,开发一种满足汽车冷却软管的要求并兼具较好的耐水解性、耐热性、柔韧性和可挤出性的聚酰胺材料十分重要。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种聚酰胺材料、汽车冷却软管及其制备方法,所述聚酰胺材料具有较好的耐水解性、耐热性、柔韧性和可挤出性,所制备的汽车冷却软管在长期与冷却液接触的工况条件下使用性能衰减较小。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种聚酰胺材料,所述聚酰胺材料的制备原料按照重量份数包括如下组分:60-80份尼龙66,5-10份长链尼龙,10-30份增韧剂,0.5-3份耐水解剂和0.1-2份助剂;
所述增韧剂包括乙烯-1-辛烯共聚物(POE)和马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)的组合。
本发明所述聚酰胺材料以尼龙66为主体材料,大大降低了高成本长链尼龙的使用,又由于增韧剂和耐水解剂的加入使以尼龙66为主体的聚酰胺材料兼具耐水解性和高柔韧性,同时创新性地发现本发明所述聚酰胺材料可以通过挤出成型的工艺制备,得到在长期与冷却液接触的工况条件下使用性能衰减较小、能满足目前汽车冷却软管的使用要求的聚酰胺材料。
本发明增韧剂为POE和POE-g-MAH的组合,POE-g-MAH不仅可以作为增韧剂,还可以作为相容剂提高增韧剂等助剂与尼龙66的相容性,从而极大地提高共混材料的均一性及材料的韧性和熔体流动性,使主体成分为尼龙66的聚酰胺材料具备较好的可挤出性。
本发明所述POE-g-MAH可以采用市售的产品,也可以进行自制,示例性地,所述POE-g-MAH的制备方法如下:采用溶液接枝法,以过氧化二异丙苯为引发剂,MAH为单体在150℃条件下反应5h,得到接枝率在8%以上的POE-g-MAH材料。
所述尼龙66的重量份数为60-80份,例如62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、78份等。
所述长链尼龙的重量份数为5-10份,例如6份、7份、8份、9份等。
所述增韧剂的重量份数为10-30份,例如12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份等。
所述耐水解剂的重量份数为0.5-3份,例如0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份等。
所述助剂的重量份数为0.1-2份,例如0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份等。本发明所述助剂指的是除增韧剂和耐水解剂外的其他助剂。
优选地,所述POE和POE-g-MAH重量比为1:2-3:1,例如1:1、1:2、2:1、3:1等。
本发明中采用特定配比的POE和POE-g-MAH能够很好的发挥协同作用,POE材料是一种性能非常优异的增韧剂,但其与尼龙66材料的相容性较差,通过添加POE-g-MAH一方面可以增加POE的含量进一步增韧尼龙66,另一方面POE-g-MAH作为较好的相容剂可以使POE和尼龙66材料充分混合,从而使聚酰胺材料兼具良好的韧性、熔体流动性和可挤出性。所述POE和POE-g-MAH的重量比过高时,即,增韧剂中POE含量偏高时,尼龙66与增韧剂等助剂的相容性会比较差,使材料性能不均一,同时也不利于材料的可挤出性;而当POE和POE-g-MAH的重量比过低时,即,增韧剂中POE含量偏低时,无法对尼龙66进行有效增韧,同样影响材料的可挤出性能。
优选地,所述长链尼龙包括尼龙11、尼龙612、尼龙12或尼龙1010中的任意一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合包括:尼龙11和尼龙612的组合,尼龙612、尼龙12和尼龙1010的组合,尼龙11、尼龙612、尼龙12和尼龙1010的组合等。
本发明中长链尼龙指的是尼龙分子中连续碳链长度在10以上的即称为长链尼龙材料。
优选地,所述耐水解剂包括聚碳化二亚胺。
本发明中,聚碳化二亚胺中N=C=N官能团具有非常大的活性,可以与聚酰胺材料体系中的端羧基、端羟基及水分子优先反应,避免了水分子及微量酸与尼龙66分子链的接触,降低了催化分解反应发生的概率,聚碳化二亚胺的加入可以较好地提高材料的耐水解性。
优选地,所述聚碳化二亚胺的牌号包括HYDROSTAB 2、Bio-SAH 382N、S-9000或S-7000中的任意一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合包括:HYDROSTAB 2和Bio-SAH 382N的组合,Bio-SAH 382N、S-9000和S-7000的组合,HYDROSTAB 2、Bio-SAH382N、S-9000和S-7000的组合等。
优选地,所述聚碳化二亚胺中N=C=N官能团的摩尔含量为10%-20%,例如11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%等。
N=C=N官能团含量过高会导致尼龙66材料过度交联,不利于聚酰胺材料的挤出,N=C=N官能团含量过低会导致材料的耐水解性较差。
优选地,所述助剂包括抗氧剂和/或加工助剂。
优选地,所述抗氧剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)和/或3-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168),优选抗氧剂1076和抗氧剂168的组合。
优选地,所述抗氧剂的重量份数为0.1-1份,例如0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
优选地,所述加工助剂的重量份数为0.1-1份,例如0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
优选地,所述聚酰胺材料的制备原料按照重量份数包括如下组分:60-80份尼龙66,5-10份长链尼龙,10-30份增韧剂,0.5-3份耐水解剂,0.1-1份抗氧剂和0.1-1份加工助剂。
所述尼龙66的重量份数为60-80份,例如62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、78份等。
所述长链尼龙的重量份数为5-10份,例如6份、7份、8份、9份等。
所述增韧剂的重量份数为10-30份,例如12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份等。
所述耐水解剂的重量份数为0.5-3份,例如0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份等。
所述抗氧剂的重量份数为0.1-1份,例如0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
所述加工助剂的重量份数为0.1-1份,例如0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
作为优选的技术方案,所述聚酰胺材料的制备原料按照重量份数包括如下组分:70-75份尼龙66,5-10份长链尼龙,12-29份增韧剂,1.5-2.5份耐水解剂,0.2-1份抗氧剂和0.5-1份加工助剂。
所述尼龙66的重量份数为60-80份,例如62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、78份等。
所述长链尼龙的重量份数为5-10份,例如6份、7份、8份、9份等。
所述增韧剂的重量份数为10-30份,例如12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份等。
所述耐水解剂的重量份数为1.5-2.5份,例如1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份等。
所述抗氧剂的重量份数为0.1-1份,例如0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
所述加工助剂的重量份数为0.1-1份,例如0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
作为进一步优选的技术方案,所述聚酰胺材料按照重量份数包括如下组分:70-75份尼龙66,5-10份长链尼龙,7-15份POE,5-14份POE-g-MAH,1.5-2.5份耐水解剂,0.1-0.5份抗氧剂1076,0.1-0.5份抗氧剂168和0.5-1份加工助剂。
所述尼龙66的重量份数为70-75份,例如71份、72份、73份、74份等。
所述长链尼龙的重量份数为5-10份,例如6份、7份、8份、9份等。
所述POE的重量份数为7-15份,例如8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份等。
所述POE-g-MAH的重量份数为5-14份,例如6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份等。
所述耐水解剂的重量份数为1.5-2.5份,例如1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份等。
所述抗氧剂1076的重量份数为0.1-0.5份,例如0.2份、0.3份、0.4份等。
所述抗氧剂168的重量份数为0.1-0.5份,例如0.2份、0.3份、0.4份等。
所述加工助剂的重量份数为0.1-0.5份,例如0.2份、0.3份、0.4份等。
所述聚酰胺材料可以按照常规的尼龙材料制备方法得到,即,将配方量的尼龙66、长链尼龙、增韧剂、耐水解剂和助剂混合并烘干,然后经过挤出、冷却、除湿、切粒、干燥等制备工艺制备而成。
第二方面,本发明提供一种汽车冷却软管,所述汽车冷却软管的制备原料包括第一方面所述的聚酰胺材料。
第三方面,本发明提供一种第二方面所述的汽车冷却软管的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:将所述聚酰胺材料烘干、连续挤出、定型、冷却、吹干、牵引、截断,得到所述冷却软管。
优选地,所述聚酰胺材料的烘干的温度为100-120℃,例如102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、116℃、118℃等。
优选地,所述聚酰胺材料的烘干的时间为4-8h,例如5h、6h、7h等。
优选地,所述连续挤出在挤出机中进行。
优选地,所述连续挤出的一区温度为220-260℃,例如225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃等。
本发明创新性地提出了制备以尼龙66为主体材料的聚酰胺材料的挤出加工工艺的各项参数,本发明所述一区温度在220-260℃温度范围内,温度过高会导致材料的熔体强度低,流动速率过大,不利于软管的定型,同时温度过高还会导致材料的老化降解,温度过低则会导致材料的熔体强度大,不利于材料的熔融混合,对后续材料的挤出均一性有影响。
优选地,所述连续挤出的二区温度为260-270℃,例如261℃、262℃、263℃、264℃、265℃、266℃、267℃、268℃、269℃等。
本发明所述二区温度在260-270℃温度范围内,温度过高会导致材料老化降解,二区温度过低则会影响材料的进一步熔融。
优选地,所述连续挤出的三区温度为265-275℃,例如266℃、267℃、268℃、269℃、270℃、271℃、272℃、273℃、274℃、275℃等。
本发明所述三区温度在265-275℃温度范围内,温度过高会导致材料老化降解,三区温度过低则会导致材料熔体流动性不足,不利于后续管材的连续挤出。
优选地,所述连续挤出的四区温度为265-280℃,例如262℃、264℃、266℃、268℃、270℃、271℃、272℃、273℃、274℃、276℃、278℃等。
本发明所述四区温度在265-280℃温度范围内,温度过高会导致材料老化降解,影响挤出管材的性能,四区温度过低则会影响管材的连续挤出,并对挤出管的外观有较大影响。
优选地,所述连续挤出的法兰温度为270-280℃,例如271℃、272℃、273℃、274℃、275℃、276℃、277℃、278℃、279℃等。
本发明所述法兰温度在270-280℃温度范围内,法兰温度过高会导致材料老化降解,法兰温度过低则会影响管材的外观。
优选地,所述连续挤出的机头温度为270-280℃,例如271℃、272℃、273℃、273℃、274℃、275℃、276℃、277℃、278℃、279℃等。
本发明所述机头温度在270-280℃温度范围内,机头温度过高会导致材料熔体强度低,在牵引过程中容易出现断裂的问题,影响挤出的连续性,机头温度过低则会使熔体强度过大,挤出缓慢,且容易出现外观缺陷。
优选地,所述连续挤出的模具温度为270-280℃,例如271℃、272℃、273℃、274℃、275℃、276℃、277℃、278℃、279℃等。
本发明所述模具温度在270-280℃温度范围内,模具温度过高会导致材料熔体强度低,在牵引过程中容易出现断裂的问题,影响挤出的连续性,模具温度过低则会使熔体强度过大,挤出缓慢,且容易出现外观缺陷。
优选地,所述挤出机的螺杆转速为1000-2000r/min,例如1100r/min、1200r/min、1300r/min、1400r/min、1500r/min、1600r/min、1700r/min、1800r/min、1900r/min等。
螺杆转速过快会导致挤出速度过快,材料的熔融状态较差,不利于管材的挤出,螺杆转速过慢则会导致材料在高温区停留时间过长,容易出现老化降解的现象。
优选地,所述牵引的速率为10-20m/min,例如11m/min、12m/min、13m/min、14m/min、15m/min、16m/min、17m/min、18m/min、19m/min等。
本发明所述牵引速率过快会导致整体挤出的速度不匹配,容易出现挤出管材断裂的问题,牵引速率过慢则会影响连续挤出的速度。
作为优选的技术方案,所述制备方法包括如下步骤:
将聚酰胺材料以100-120℃的温度进行4-8h烘干,在螺杆转速为1000-2000r/min的挤出机中连续挤出,连续挤出的各段温度分别为:一区温度为220-260℃,二区温度为260-270℃,三区温度为265-275℃,四区温度为265-280℃,法兰温度为270-280℃,机头温度为270-280℃,模具温度为270-280℃,连续挤出后定型,冷却,吹干,再以10-20m/min的速率牵引,截断,得到所述汽车冷却软管。
本发明中通过设置挤出机的各项工艺参数,使所得聚酰胺材料能更好地满足汽车冷却软管的使用要求,尤其是各段温度的之间的相互配合,利于加工出综合性能较好的汽车冷却软管。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明所述聚酰胺材料以尼龙66为主体材料,大大降低了高成本长链尼龙的使用,又由于增韧剂和耐水解剂的加入使以尼龙66为主体的聚酰胺材料兼具耐水解性和高柔韧性,同时创新性地发现本发明所述聚酰胺材料可以通过挤出成型的工艺制备,得到在长期与冷却液接触的工况条件下使用性能衰减较小、能满足目前汽车冷却软管的使用要求的聚酰胺材料。通过本发明所述聚酰胺材料制备的汽车冷却软管的简支梁缺口冲击强度在53.2H以上,简支梁无缺口冲击时不发生断裂,强度保持率在79.8%以上。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种聚酰胺材料,所述聚酰胺材料的制备原料按重量份数由如下组分组成:60份尼龙66(牌号为50BWFS),10份尼龙12(牌号为101L-NC010),7份POE(牌号为DF810),14份POE-g-MAH(牌号GR209),1.5份聚碳化二亚胺(牌号为HYDROSTAB 2,N=C=N官能团含量为17%),0.5份抗氧剂1076和0.5份抗氧剂168。
上述聚酰胺材料的制备方法为:将尼龙66,长链尼龙,增韧剂,耐水解剂和抗氧剂按照各自的重量份数混合并烘干,然后经过挤出、冷却、除湿、切粒、干燥等制备工艺制备聚酰胺材料粒料。
本实施例还提供一种上述聚酰胺材料为原料的汽车冷却软管。
上述汽车冷却软管的制备方法包括如下步骤:
将聚酰胺材料粒料以105℃的温度进行4h烘干,在螺杆转速为1096r/min的挤出机中连续挤出,连续挤出各段的温度分别为:一区温度为240℃,二区温度为260℃,三区温度为270℃,四区温度为275℃,法兰温度为275℃,机头温度为273℃,模具温度为270℃,连续挤出后定型,冷却,吹干,再以10.9m/min的速度牵引,截断,得到所述汽车冷却软管。
实施例2
本实施例提供一种聚酰胺材料,所述聚酰胺材料的制备原料按重量份数由如下组分组成:70份尼龙66(牌号为103HSL),8份尼龙612(牌号为CF-6S),10份POE(牌号为9061),10份POE-g-MAH(牌号GR209),1.5份聚碳化二亚胺(N=C=N牌号Bio-SAH 382N,官能团含量为10%),0.3份抗氧剂1076和0.3份抗氧剂168。
上述聚酰胺材料的制备方法为:将尼龙66,长链尼龙,增韧剂,耐水解剂和抗氧剂按照各自的重量份数混合并烘干,然后经过挤出、冷却、除湿、切粒、干燥等制备工艺制备聚酰胺材料粒料。
本实施例还提供一种上述聚酰胺材料为原料的汽车冷却软管。
上述汽车冷却软管的制备方法包括如下步骤:
将聚酰胺材料粒料以110℃的温度进行5h烘干,在螺杆转速为1438r/min的挤出机中连续挤出,连续挤出各段的温度分别为:一区温度为235℃,二区温度为265℃,三区温度为275℃,四区温度为275℃,法兰温度为280℃,机头温度为280℃,模具温度为275℃,连续挤出后定型,冷却,吹干,再以15.3m/min的速度牵引,截断,得到所述汽车冷却软管。
实施例3
本实施例提供一种聚酰胺材料,所述聚酰胺材料的制备原料按重量份数由如下组分组成:75份尼龙66(牌号为103FSL),8份尼龙11(牌号为BESNOP40TL),10份POE(牌号为H-5030S),5份POE-g-MAH(牌号GR209),2份聚碳化二亚胺(牌号S-9000,N=C=N官能团含量16%,),0.3份抗氧剂1076和0.3份抗氧剂168。
上述聚酰胺材料的制备方法为:将尼龙66,长链尼龙,增韧剂,耐水解剂和抗氧剂按照各自的重量份数混合并烘干,然后经过挤出、冷却、除湿、切粒、干燥等制备工艺制备聚酰胺材料粒料。
本实施例还提供一种上述聚酰胺材料为原料的汽车冷却软管。
上述汽车冷却软管的制备方法包括如下步骤:
将聚酰胺材料粒料以115℃的温度进行6h烘干,在螺杆转速为1897r/min的挤出机中连续挤出,连续挤出各段的温度分别为:一区温度为245℃,二区温度为270℃,三区温度为270℃,四区温度为280℃,法兰温度为275℃,机头温度为275℃,模具温度为275℃,连续挤出后定型,冷却,吹干,再以18.6m/min的速度牵引,截断,得到所述汽车冷却软管。
实施例4
本实施例提供一种聚酰胺材料,所述聚酰胺材料的制备原料按重量份数由如下组分组成:80份尼龙66(牌号为50BWFS),5份尼龙1010(牌号为XE4116BK),20份POE(牌号为DF810),10份POE-g-MAH(牌号GR209),3份聚碳化二亚胺(N=C=N官能团含量为20%,牌号S-7000),0.1份抗氧剂1076和0.1份抗氧剂168。
上述聚酰胺材料的制备方法为:将尼龙66,长链尼龙,增韧剂,耐水解剂和抗氧剂按照各自的重量份数混合并烘干,然后经过挤出、冷却、除湿、切粒、干燥等制备工艺制备聚酰胺材料粒料。
本实施例还提供一种上述聚酰胺材料为原料的汽车冷却软管。
上述汽车冷却软管的制备方法包括如下步骤:
将聚酰胺材料粒料以120℃的温度进行4h烘干,在螺杆转速为2000r/min的挤出机中连续挤出,连续挤出各段的温度分别为:一区温度为220℃,二区温度为260℃,三区温度为265℃,四区温度为265℃,法兰温度为270℃,机头温度为270℃,模具温度为270℃,连续挤出后定型,冷却,吹干,再以10m/min的速度牵引,截断,得到所述汽车冷却软管。
实施例5
本实施例提供一种聚酰胺材料,所述聚酰胺材料的制备原料按重量份数由如下组分组成:80份尼龙66(牌号为103FSL),5份尼龙1010(牌号为RSLC1600BK385),20份POE(牌号为H-5030S),10份POE-g-MAH(牌号GR209),3份聚碳化二亚胺(N=C=N官能团含量为20%,牌号S-7000),0.1份抗氧剂1076,0.1份抗氧剂168和0.5份加工助剂。
上述聚酰胺材料的制备方法为:将尼龙66,长链尼龙,增韧剂,耐水解剂,抗氧剂和加工助剂按照各自的重量份数混合并烘干,然后经过挤出、冷却、除湿、切粒、干燥等制备工艺制备聚酰胺材料粒料。
本实施例还提供一种上述聚酰胺材料为原料的汽车冷却软管。
上述汽车冷却软管的制备方法包括如下步骤:
将聚酰胺材料粒料以100℃的温度进行8h烘干,在螺杆转速为1000r/min的挤出机中连续挤出,连续挤出各段的温度分别为:一区温度为260℃,二区温度为270℃,三区温度为275℃,四区温度为280℃,法兰温度为280℃,机头温度为280℃,模具温度为280℃,连续挤出后定型,冷却,吹干,再以10m/min的速度牵引,截断,得到所述汽车冷却软管。
实施例6
本实施例与实施例2的区别在于POE和POE-g-MAH的重量份数分别为5份和15份(重量比为1:3),所述聚酰胺材料的制备方法与实施例2相同。
实施例7
本实施例与实施例2的区别在于POE和POE-g-MAH的重量份数分别为16份和4份(重量比为4:1),所述聚酰胺材料的制备方法与实施例2相同。
实施例8
本实施例与实施例2的区别在于POE和POE-g-MAH的重量份数分别为7份和13份(重量比为1:2),所述聚酰胺材料的制备方法与实施例2相同。
实施例9
本实施例与实施例2的区别在于POE和POE-g-MAH的重量份数分别为15份和5份(重量比为3:1),所述聚酰胺材料的制备方法与实施例2相同。
对比例1
本对比例与实施例2的区别在于增韧剂是20重量份的POE,所述聚酰胺材料的制备方法与实施例2的区别仅在于不添加POE-g-MAH。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于增韧剂是20重量份的POE-g-MAH,所述聚酰胺材料的制备方法与实施例2的区别仅在于不添加POE。
性能测试
将实施例1-9和对比例1-2进行如下测试:
(1)拉伸强度:按照GB/T 1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》进行;
(2)简支梁缺口/无缺口冲击强度:按照GB/T 1043.1-2008《塑料简支梁冲击性能的测定第1部分:非仪器化冲击试验》进行;
(3)强度保持率(%):将PA66材料在美孚-45℃防冻冷却液中在100℃条件下浸泡500h后相对于未浸泡时的强度保持率进行。
测试结果汇总于表1中。
表1
分析表1数据可知,增韧剂的添加量直接影响材料的韧性,并体现在聚酰胺材料的冲击性能上,通过本发明所述聚酰胺材料简支梁缺口冲击强度在53.2H以上,简支梁无缺口冲击时不发生断裂,强度保持率在79.8%以上。
分析对比例1-2和实施例2可以发现,对比例1-2的性能不如实施例2,证明增韧剂采用POE和POE-g-MAH的组合所得的聚酰胺材料的综合性能更好。
分析实施例1与实施例2和3可以发现,实施例1的性能略微不如实施例2和3,证明聚酰胺材料的制备原料在优选配方范围内具有更好的性能。
分析实施例6-9与实施例2可以发现,实施例6-7的性能不如实施例2和8-9,证明POE和POE-g-MAH的重量比在1:2-3:1范围内所得的聚酰胺材料的综合性能更好。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种聚酰胺材料,其特征在于,所述聚酰胺材料的制备原料按照重量份数包括如下组分:60-80份尼龙66,5-10份长链尼龙,10-30份增韧剂,0.5-3份耐水解剂和0.1-2份助剂;
所述增韧剂包括乙烯-1-辛烯共聚物和马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物的组合。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺材料,其特征在于,所述乙烯-1-辛烯共聚物和马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物的重量比为1:2-3:1。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺材料,其特征在于,所述长链尼龙包括尼龙11、尼龙612、尼龙12或尼龙1010中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚酰胺材料,其特征在于,所述耐水解剂包括聚碳化二亚胺;
优选地,所述聚碳化二亚胺中N=C=N官能团的摩尔含量为10%-20%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的聚酰胺材料,其特征在于,所述助剂包括抗氧剂和/或加工助剂;
优选地,所述抗氧剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和/或3-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯;
优选地,所述抗氧剂的重量份数为0.1-1份;
优选地,所述加工助剂的重量份数为0.1-1份。
6.根据权利要求1-5任一项所述的聚酰胺材料,其特征在于,所述聚酰胺材料的制备原料按照重量份数包括如下组分:60-80份尼龙66,5-10份长链尼龙,10-30份增韧剂,0.5-3份耐水解剂,0.1-1份抗氧剂和0.1-1份加工助剂;
优选地,所述聚酰胺材料的制备原料按照重量份数包括如下组分:70-75份尼龙66,5-10份长链尼龙,12-29份增韧剂,1.5-2.5份耐水解剂,0.2-1份抗氧剂和0.5-1份加工助剂;
进一步优选地,所述聚酰胺材料的制备原料按照重量份数包括如下组分:70-75份尼龙66,5-10份长链尼龙,7-15份乙烯-1-辛烯共聚物,5-14份马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物,1.5-2.5份耐水解剂,0.1-0.5份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯,0.1-0.5份3-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和0.5-1份加工助剂。
7.一种汽车冷却软管,其特征在于,所述汽车冷却软管的制备原料包括权利要求1-6任一项所述的聚酰胺材料。
8.一种根据权利要求7所述的汽车冷却软管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:将所述聚酰胺材料烘干、连续挤出、定型、冷却、吹干、牵引、截断,得到所述冷却软管。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述聚酰胺材料烘干的温度为100-120℃;
优选地,所述聚酰胺材料烘干的时间为4-8h;
优选地,所述连续挤出在挤出机中进行;
优选地,所述连续挤出的一区温度为220-260℃;
优选地,所述连续挤出的二区温度为260-270℃;
优选地,所述连续挤出的三区温度为265-275℃;
优选地,所述连续挤出的四区温度为265-280℃;
优选地,所述连续挤出的法兰温度为270-280℃;
优选地,所述连续挤出的机头温度为270-280℃;
优选地,所述连续挤出的模具温度为270-280℃;
优选地,所述挤出机的螺杆转速为1000-2000r/min;
优选地,所述牵引的速率为10-20m/min。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
将聚酰胺材料在100-120℃的温度进行4-8h烘干,在螺杆转速为1000-2000r/min的挤出机中连续挤出,连续挤出的各段温度分别为:一区温度为220-260℃,二区温度为260-270℃,三区温度为265-275℃,四区温度为265-280℃,法兰温度为270-280℃,机头温度为270-280℃,模具温度为270-280℃,连续挤出后定型,冷却,吹干,再以10-20m/min的速率牵引,截断,得到所述汽车冷却软管。
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