CN113265140B - 用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料及其制备方法 - Google Patents
用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及高分子材料领域，具体公开了一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料及其制备方法。用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料包括以下重量份的组分：聚酰胺66 60‑70份、短切玻璃纤维30‑33份、耐热剂1‑2份、防翘曲剂1‑5份、抗氧化剂0.3‑0.5份、润滑剂0.5‑1份、成核剂0.2‑0.4份；其制备方法为：S1、称重；S2、混合；S3、挤出造粒。本申请的用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，其具有高尺寸稳定性和热变形温度，翘曲变形小，降噪效果好的优点。
Description
技术领域
本申请涉及高分子材料领域，更具体地说，它涉及一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料及其制备方法。
背景技术
汽车发动机的好坏直接影响汽车产品的质量，发动机罩盖是汽车发动机上最大的塑料件，聚酰胺具有强度高、耐化学品性和可加工性好的特点，在汽车发动机罩盖上的应用得到很大发展。
玻璃纤维增强的改性尼龙具有较高的机械力学性能和耐热性能，逐渐成为制备发动机罩盖主要材料，但由于玻璃纤维增强后，产品表面容易出现玻纤外露，而且在注塑过程中，由于玻纤分布取向不均，导致发动机罩盖在熔体流动方向和垂直方向收缩率不一致而产生翘曲变形，尺寸稳定性不足，严重影响发动机罩盖的使用，并且难以保证发动机罩盖的密封性。另外随着发动机逐渐小型化，使用涡轮增加替代自然吸气从而提升发动机进气量，虽然发动机的功率增大，但其周边环境温度升高明显，能达到200℃以上，这就迫使用于发动机罩盖材料的耐高温水平不断提升，而玻纤增强的改性尼龙只能满足一些对长期耐热稳定要求不高的场合使用，如果长期暴露在高温下，由于热氧老化，其机械性能急剧下降，
针对上述中的相关技术，发明人认为玻纤增强尼龙材料由于纤维的取向性，制备发动机罩盖时易发生翘曲，尺寸稳定性差，另外由于发动机逐渐小型化，周边环境达到200℃以上，玻纤增强尼龙材料的耐高温热氧化性能有待提升。
发明内容
为了提高发动机罩盖的耐高温老化性和尺寸稳定性，本申请提供一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，采用如下的技术方案：
一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，包括以下重量份的组分：聚酰胺66 60-70 份、短切玻璃纤维30-33份、耐热剂1-2份、防翘曲剂1-5份、抗氧化剂0.3-0.5份、润滑剂 0.5-1份、成核剂0.2-0.4份。
通过采用上述技术方案，由于采用聚酰胺66作为基料，能赋予发动机罩盖较轻的质量和较大的力学性能，符合汽车轻量化的发展趋势，另外短切玻璃纤维在成核剂和润滑剂的作用下，能在聚酰胺66中分散均匀，增大聚酰胺66的耐高温性能，且聚酰胺66能沿着短切玻璃纤维取向结晶而提高改性材料的防翘曲性能，使用成核剂能赋予改性材料良好的刚性、表面光泽度和耐热变形性，加快结晶速度，缩短制品成型周期，润滑剂的使用能降低摩擦系数，提高爽滑性，改善表面光泽度，增加表面触感，使短切玻璃纤维在聚酰胺66中得到很好的包覆，在加工过程中与尼龙66同步流动，减少玻纤改性尼龙的浮纤、露纤、流纹等问题，使改性材料具有很好的表面光泽度，耐热剂的加入能有效改善改性材料的热变形温度，使制品具有吸收和屏蔽紫外线辐射的功能，使产品更耐老化，防翘曲剂的加入能降低短切玻璃纤维的取向性，从而降低改性材料注塑成型时的收缩率，防止其发生翘曲现象，增大其尺寸稳定性。
优选的，所述组分的重量份如下：聚酰胺66 63.8-67.3份、短切玻璃纤维31-32份、耐热剂1.3-1.8份、防翘曲剂2-3份、抗氧化剂0.4份、润滑剂0.7-0.9份、成核剂0.3份。
通过采用上述技术方案，原料组分用量更加精确，使制成的改性材料性能更加优异。
优选的，所述防翘曲剂的制备方法如下：(1)将1-2重量份蒙脱土和0.7-1.4重量份十六烷基二甲基溴化铵、3-5重量份蒸馏水混合，加热至60-70℃，搅拌、抽滤、洗涤、干燥，制得有机蒙脱土；
(2)将4-5重量份尼龙纤维与0.8-1重量份浓度为2-4g/L的多巴胺三(羟甲基)氨基甲烷溶液混合，在0.6-1MPa下搅拌0.5-1h，在100-105℃下干燥；
(3)将5-7重量份聚甲醛、步骤(1)所得物和步骤(2)所得物在190-250下熔融共混，挤出、造粒、烘干。
通过采用上述技术方案，首先使用十六烷基二甲基溴化铵对蒙脱土进行插层处理，使蒙脱土的层间距增大，便于后续聚甲醛和尼龙纤维的插入；然后将多巴胺三(羟甲基)氨基甲烷溶液浸渍在尼龙纤维上，增大尼龙纤维表面粗糙度，增加尼龙纤维的比表面积，从而增大尼龙纤维与聚甲醛和有机蒙脱土的界面粘合作用，另外经过修饰的尼龙纤维与聚甲醛的相容性得到改善，能在聚甲醛中分散均匀。聚甲醛和尼龙树脂的插入使蒙脱土的层间距增大，形成插层复合物，蒙脱土的片层结构会阻碍聚甲醛和尼龙纤维分解产生小分子的运动，使层内聚甲醛不易发生热分解，从而提高防翘曲剂的耐热性；另外经挤出和烘干后，尼龙纤维在蒙脱土的层间相互搭接，聚甲基填充于蒙脱土的片层内，形成一种填充材料，减少发动机罩盖的成型收缩，防止成型时发生翘曲现象。
优选的，所述耐热剂的制备方法如下：将1-2重量份甲基三乙氧基硅烷和2-4重量份水混合，调节pH值至2-2.5，在55-75℃下搅拌50-60min，加入0.2-0.4重量份聚四氟乙烯、0.3-0.5重量份碳酸锂和0.1-0.3重量份氧化铈，混合均匀，在150-160℃下固化90-100min，粉碎。
通过采用上述技术方案，甲基三乙氧基硅烷和水在酸性条件下水解、缩合，得到聚硅氧烷溶胶，溶胶中含有大量的硅醇结构，具有较好的吸附性能，能吸附在PTFE乳胶粒、氧化铈和碳酸锂表面，使得复合材料的粘度增大，并且分散均匀，碳酸锂和氧化铈均具有优异的耐热性，另外聚硅氧烷在700℃以内的耐热性优于聚四氟乙烯，不会发生热降解，从而使制备的耐热剂具有优异的耐热性能。
优选的，所述抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和碳黑按照1:1-1.5组成的混合物。
通过采用上述技术方案，4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)为抗氧剂300，是一种硫代双酚类抗氧剂，其具有游离基终止剂和氢过氧化物分解剂的双重功能，抗老化效果强，与碳黑协同使用，抗老化性能增强。
优选的，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺和硅酮粉按照1:1-2组成的混合物。
通过采用上述技术方案，乙撑双硬脂酸酰胺与无碱短切玻璃纤维中的硅烷偶联剂的长链末端通过范德华力产生很强的吸附力，增大短切玻璃纤维与尼龙树脂之间的相容性，使两相界面消失，改善玻纤与尼龙的粘结状态；硅酮粉能防止玻纤外露，提高尼龙加工流动性和脱模性，降低扭矩，减少设备磨损，降低摩擦系数，提高爽滑性，改善表面光泽度。
优选的，组分还包括增韧降噪剂，所述增韧降噪剂的用量为2-4份。
通过采用上述技术方案，发动机舱噪音是汽车噪音的主要来源之一，随着汽车噪音情况和驾驶乘坐舒适度的要求越来越高，对发动机罩盖的降噪效果提出了新的要求，加入增韧降噪剂能吸收发动机舱的噪音，提高驾驶和乘坐的舒适度。
优选的，所述增韧降噪剂的原料包括以下重量份的组分：3-5石墨纤维、1.5-1.8份聚苯醚、1.5-1.8份氯化钠、0.5-1份纳米羟基磷灰石。
通过采用上述技术方案，石墨纤维具有相互连通且十分细小的孔隙，当外界声波传播时，可以沿着细小的孔隙进入石墨纤维的内部，在传播过程中与石墨纤维发生摩擦作用，从而逐渐将声能转化为热能，达到降噪、吸音的效果，聚苯醚具有高刚性、尺寸稳定性和优良的吸音性，纳米羟基磷灰石是一种性能优良的无机陶瓷材料，拉伸强度高，抗疲劳性能强，多种组分配合使用，能有效吸收发动机舱内的噪音，并提高发动机罩盖的力学效果。
优选的，所述增韧降噪剂的制备例方法如下：
(1)将聚醚砜溶解，加入纳米羟基磷灰石和氯化钠，超声处理10-20min，升温至70-80℃，搅拌1-1.5h，制得浸渍液；
(2)将石墨纤维在负压0.1-0.5MPa下与浸渍液混合，在常压下放置1-2h后，再加压到1.5-2MPa，保压4-6h，排出浸渍液，抽真空并保持0.5-0.8h，在190-200℃下干燥5-10min，制得增韧降噪剂。
通过采用上述技术方案，聚醚砜被溶解后，与纳米羟基磷灰石和氯化钠混合后，制成浸渍液，在负压下，浸渍液能充分进入石墨纤维的孔隙内，经再190-200℃下干燥后，氯化钠受热分解，在聚醚砜和纳米羟基磷灰石上形成细微孔隙，增大聚醚砜和纳米羟基磷灰石内的吸音和降噪效果。
第二方面，本申请提供一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称重：按照原料配比，称取原料；
S2、混合：将聚酰胺66、抗氧化剂、润滑剂、防翘曲剂和成核剂混合均匀，制得预混物；
S3、挤出造粒：将预混物加入双螺杆挤出机内，将短切玻璃纤维通过侧喂料口加入双螺杆挤出机内，经熔融、挤出、造粒，制得耐高温及尺寸稳定的改性材料。
通过采用上述技术方案，将短切玻璃纤维通过侧喂料口加入，能有效提高短切玻璃纤维的保留长度，提高改性材料的机械性能。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用防翘曲剂、成核剂和耐热剂等组分与聚酰胺66制备发动机罩盖用改性材料，由于聚酰胺66的力学强度高，质量轻，能制成轻量化的改性材料，另外防翘曲剂的加入能防止改性材料在注塑时由于短切玻璃纤维的取向性导致产品出现翘曲现象，提高产品的尺寸稳定性和表面光泽度，成核剂能改善改性材料的刚性，缩短产品的成型周期，提高表面光泽度，耐热剂能提高产品的热变形温度，提高抗热老化性能。
2、本申请中优选采用聚甲醛、经插层处理的蒙脱土与经过多巴胺三(羟甲基)氨基甲烷处理的尼龙纤维共混制备防翘曲剂，由于经插层后的蒙脱土层间距增大，经处理后的尼龙纤维粘合力和相容性提高，尼龙纤维和聚甲醛能插入蒙脱土的层间，从而形成相互搭接的骨架结构，防止改性材料发生收缩变形，提高改性材料的尺寸稳定性，另外蒙脱土能防止聚甲醛发生热分解，从而提高防翘曲剂的耐热性。
3、本申请中使用聚硅氧烷溶胶与聚四氟乙烯、碳酸锂和氧化铈混合制备耐热剂，由于聚硅氧烷中的硅氧键具有活化吸附作用，能吸附在聚四氟乙烯、碳酸锂和氧化铈表面，增加复合材料的粘度，从而增大其在改性材料中的粘附力度，另外聚硅氧烷和聚四氟乙烯的耐热性优异，在高温下不易分解，碳酸锂和氧化铈的耐热性强，从而能改善改性材料的热变形温度。
4、本申请中使用石墨纤维、聚醚砜等原料制备增韧降噪剂，由于石墨纤维具有相互连通的微小孔隙，聚醚砜、纳米羟基磷灰石和氯化钠形成的浸渍液进入石墨纤维的孔隙内，在氯化钠做造孔剂的作用下，增加了聚醚砜、纳米羟基磷灰石表面的孔隙率，从而制得吸音、降噪效果好的增韧降噪剂。
具体实施方式
防翘曲剂的制备例1-6
制备例1-6中聚甲醛选自上海富辰塑胶原料有限公司，型号为TR-10D；尼龙纤维选自深圳市特力新材科技有限公司，直径为20D，长度为1mm；蒙脱土选自灵寿县恒昌矿产品加工厂，型号为J-009。
制备例1：(1)将1kg蒙脱土和0.7kg十六烷基二甲基溴化铵、3kg蒸馏水混合，加热至60℃，搅拌均匀后抽滤，用去离子水洗涤后在60℃下真空干燥4h，制得有机蒙脱土；
(2)将4kg尼龙纤维浸渍在浓度为75％的氢氧化钠溶液中，混合均匀后，放置24h，蒸馏水洗涤至pH为7,在100℃下干燥至含水率为3％，加入0.8kg浓度为2g/L的多巴胺三(羟甲基) 氨基甲烷溶液，混合，在0.6MPa下搅拌1h，在100℃下干燥至含水率为3％；
(3)将5kg聚甲醛、步骤(1)所得物和步骤(2)所得物在190下熔融共混，挤出、造粒、烘干。
制备例2：(1)将1.5kg蒙脱土和1kg十六烷基二甲基溴化铵、4kg蒸馏水混合，加热至65℃，搅拌均匀后抽滤，用去离子水洗涤后在60℃下真空干燥4h，制得有机蒙脱土；
(2)将4.5kg尼龙纤维浸渍在浓度为80％的氢氧化钠溶液中，混合均匀后，放置24h，蒸馏水洗涤至pH为7.5,在103℃下干燥至含水率为4％，加入0.9kg浓度为3g/L的多巴胺三(羟甲基)氨基甲烷溶液，混合，在0.8MPa下搅拌0.8h，在103℃下干燥至含水率为4％；
(3)将6kg聚甲醛、步骤(1)所得物和步骤(2)所得物在220下熔融共混，挤出、造粒、烘干。
制备例3：(1)将2kg蒙脱土和1.4kg十六烷基二甲基溴化铵、5kg蒸馏水混合，加热至70℃，搅拌均匀后抽滤，用去离子水洗涤后在60℃下真空干燥4h，制得有机蒙脱土；
(2)将5kg尼龙纤维浸渍在浓度为85％的氢氧化钠溶液中，混合均匀后，放置24h，蒸馏水洗涤至pH为7.3,在100℃下干燥至含水率为5％，加入1kg浓度为4g/L的多巴胺三(羟甲基) 氨基甲烷溶液，混合，在1MPa下搅拌0.5h，在105℃下干燥至含水率为5％；
(3)将7g聚甲醛、步骤(1)所得物和步骤(2)所得物在250下熔融共混，挤出、造粒、烘干。
制备例4：与制备例1的区别在于，步骤(1)中未使用十六烷基二甲基溴化铵。
制备例5：与制备例1的区别在于，步骤(2)中未添加多巴胺三(羟甲基)氨基甲烷溶液。
制备例6：与制备例1的区别在于，步骤(3)中未添加聚甲醛。
增韧降噪剂的制备例1-6
制备例1-6中聚醚砜选自东莞市川澳工程塑胶原料有限公司，型号为E2010；纳米羟基磷灰石选自纤普瑞斯生物工程有限公司，货号为1546；石墨纤维选自上海卡吉特化工科技有限公司，型号为CF-1-2-200。
制备例1：(1)将1.5kg聚醚砜用9kg N，N-二甲基甲酰胺溶解，加入0.5kg纳米羟基磷灰石和1.5kg氯化钠，以40kHz的频率超声处理10min，制得浸渍液，氯化钠预先在100℃下干燥3h，氯化钠粒径为90um；
(2)将3kg石墨纤维在负压0.1MPa下与浸渍液混合，在常压下放置1h后，再加压到1.5MPa，保压6h，排出浸渍液，抽真空并保持0.5h，在190℃下干燥10min，制得增韧降噪剂。
制备例2：(1)将1.7kg聚醚砜用9.5kgN，N-二甲基甲酰胺溶解，加入0.8kg纳米羟基磷灰石和1.7kg氯化钠，以35kHz的频率超声处理15min，制得浸渍液，氯化钠预先在100℃下干燥3h，氯化钠粒径为90um；
(2)将4kg石墨纤维在负压0.3MPa下与浸渍液混合，在常压下放置1.5h后，再加压到1.8MPa，保压5h，排出浸渍液，抽真空并保持0.7h，在195℃下干燥8min，制得增韧降噪剂。
制备例3：(1)将1.8kg聚醚砜用10kg N，N-二甲基甲酰胺溶解，加入1kg纳米羟基磷灰石和1.8kg氯化钠，以30kHz的频率超声处理20min，制得浸渍液，氯化钠预先在100℃下干燥3h，氯化钠粒径为90um；
(2)将5kg石墨纤维在负压0.5MPa下与浸渍液混合，在常压下放置2h后，再加压到2MPa，保压4h，排出浸渍液，抽真空并保持0.8h，在190℃下干燥5min，制得增韧降噪剂。
制备例4：与制备例1的区别在于，将1.5kg聚醚砜用9kg N，N-二甲基甲酰胺溶解，加入0.5kg纳米羟基磷灰石和1.5kg氯化钠、3kg石墨纤维，混合均匀。
制备例5：与制备例1的区别在于，步骤(1)中未添加氯化钠。
制备例6：与制备例1的区别在于，步骤(1)中未添加纳米羟基磷灰石。
实施例
以下实施例中PA66选自东莞市大朗谈诚塑胶原料经营部，型号为AG-25HM； POE-g-MAH选自佳易容相容剂有限公司，型号为CMG5805，聚四氟乙烯选自东莞市樟木头金运来塑胶原料经营部，型号为MP1200；4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)选自优索化工，货号为V63207115；短切玻璃纤维选自常州筑威建筑材料有限公司；乙撑双硬脂酸酰胺选自广州市壹诺化工科技有限公司，型号为P130；硅酮粉选自东莞市鼎海塑胶化工有限公司，型号为DH-405；聚四氟乙烯选自深圳宝安去西乡鸿辉达塑胶原料经营部，牌号为6515，碳酸锂选自郑州爵派化工产品有限公司，型号为JC-0035；氧化铈选自山东豪顺化工有限公司，型号为DN-8R63。
实施例1：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称重：按照表1中的原料配比，称取原料；
S2、混合：将聚酰胺66干燥至含水率小于0.05％，然后与抗氧化剂、润滑剂、防翘曲剂和成核剂混合均匀，制得预混物，抗氧剂由质量比为1:1的4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和碳黑混合制成，润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺和硅酮粉按照1:1组成的混合物；防翘曲剂为沉淀硫酸钡，平均粒径为0.6um，耐热剂选自深圳市汇鑫塑胶化工有限公司，型号为CS-181，成核剂选自东莞市平毓峰塑胶助剂有限公司，型号为Y-5185；
S3、挤出造粒：将预混物加入双螺杆挤出机内，将短切玻璃纤维通过侧喂料口加入双螺杆挤出机内，经熔融、挤出、造粒，制得耐高温尺寸稳定的改性材料，短切玻璃纤维的长度为3mm，挤出机的一区温度：215℃；二区温度：230℃；三区温度：240℃；四区温度：245℃；五区温度250℃；六区温度：240℃；螺杆转速为：200r/min。
表1实施例1-5中耐高温及尺寸温度的改性材料原料配比
实施例2-5：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，其原料配比如表1所示。
实施例6：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，抗氧剂由质量比为1:1.5的4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和碳黑混合制成，润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺和硅酮粉按照1:2组成的混合物。
实施例7：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，防翘曲剂选自防翘曲剂的制备例1。
实施例8：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，防翘曲剂选自防翘曲剂的制备例2。
实施例9：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，防翘曲剂选自防翘曲剂的制备例3。
实施例10：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，防翘曲剂选自防翘曲剂的制备例4。
实施例11：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，防翘曲剂选自防翘曲剂的制备例5。
实施例12：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，防翘曲剂选自防翘曲剂的制备例6。
实施例13：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，耐热剂的制备方法如下：将1kg甲基三乙氧基硅烷和2kg水混合，用盐酸调节pH值至2，在55℃下搅拌60min，加入0.2kg聚四氟乙烯、0.3kg碳酸锂和0.1kg氧化铈，混合均匀，在150℃下固化100min，粉碎。
实施例14：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，耐热剂的制备方法如下：将1.5kg甲基三乙氧基硅烷和3kg水混合，用盐酸调节pH值至2.3，在65℃下搅拌55min，加入0.3kg聚四氟乙烯、0.4kg碳酸锂和0.2kg氧化铈，混合均匀，在 160℃下固化90min，粉碎。
实施例15：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，耐热剂的制备方法如下：将2kg甲基三乙氧基硅烷和4kg水混合，用盐酸调节pH值至2.5，在65℃下搅拌50min，加入0.4kg聚四氟乙烯、0.5kg碳酸锂和0.3kg氧化铈，混合均匀，在160℃下固化100min，粉碎。
实施例16：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例13的区别在于，耐热剂中未添加碳酸锂和氧化铈。
实施例17：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例13的区别在于，耐热剂中未添加聚四氟乙烯。
实施例18：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例13的区别在于，耐热剂由0.3kg聚四氟乙烯、0.4kg碳酸锂和0.2kg氧化铈混合制成。
实施例19：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，步骤S3中通过侧喂料口加入2kg增韧降噪剂，增韧降噪剂选自上海来众科技有限公司，型号为CF-211。
实施例20：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例19的区别在于，增韧降噪剂选自增韧降噪剂的制备例1。
实施例21：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例19的区别在于，增韧降噪剂用量为4kg，选自增韧降噪剂的制备例2。
实施例22：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例19的区别在于，增韧降噪剂选自增韧降噪剂的制备例3。
实施例23：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例19的区别在于，增韧降噪剂选自增韧降噪剂的制备例4。
实施例24：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例19的区别在于，增韧降噪剂选自增韧降噪剂的制备例5。
实施例25：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例19的区别在于，增韧降噪剂选自增韧降噪剂的制备例6。
实施例26：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，防翘曲剂选自防翘曲剂的制备例1，增韧降噪剂选自增韧降噪剂的制备例1，耐热剂的制备方法如下：将1kg甲基三乙氧基硅烷和2kg水混合，用盐酸调节pH值至2，在55℃下搅拌60min，加入0.2kg聚四氟乙烯、0.3kg碳酸锂和0.1kg氧化铈，混合均匀，在150℃下固化100min，粉碎。
对比例
对比例1：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，未添加耐热剂。
对比例2：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，未添加防翘曲剂。
对比例3：一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，与实施例1的区别在于，未添加成核剂。
对比例4：一种汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料，配方如下：尼龙6树脂，相对粘度2.4-2.8，51.8重量份；无碱的短玻璃纤维，纤维长度为3.5-4.2mm，直径为10-15μm， 20重量份；粒径在10-80μm，主要成分为硅酸盐的玻璃微珠，20重量份；马来酸酐接枝聚乙烯，熔体流动速率1.3g/10min(190℃，2.16kg)，6重量份；热稳定剂为碘化亚铜0.6重量份；偶联剂为硅烷偶联剂KH550，0.3重量份；抗氧剂为1098抗氧剂，0.3重量份；润滑剂为硅酮粉，1重量份。
对比例5：一种玻纤增强尼龙材料，按质量百分比称量，45份高温尼龙6(粘度2.6)、45份玻璃纤维、0.5份抗氧剂、0.5份热稳定剂、9份马来酸酐共聚物、0.5份防玻纤外露剂、1％硅酮母粒。其制备方法：将配方中的高温尼龙树脂、抗氧剂、热稳定剂、防玻纤外露剂、马来酸酐共聚物按照质量百分比准确称量，在室温下加入混合搅拌锅中进行共混，共混均匀后取出，经双螺杆挤出机的主进料口以一定速度加入挤出机中进行混炼，同时将玻纤经双螺杆挤出机的玻纤进料口通入挤出机中挤出、冷却、切粒即可，挤出机温度为230～300℃。
性能检测试验
按照各实施例和各对比例中的方法制备复合材料，并参照以下方法进行复合材料的性能检测，将检测结果记录于表2中。
1、拉伸性能：按照IS0527进行测试，拉伸速率为10mm/min；
2、弯曲性能：按照ISO178进行测试，弯曲速度为2mm/min；
3、缺口冲击强度：按照ISO180进行测试；
4、热变形温度：按照ISO75进行测试，负载为0.45MPa；
5、翘曲变形：将复合材料注塑形成直径为100mm，厚度为1.5mm的圆形板，然后将圆形板在平整的桌面上，用高度尺测量圆形板边的高度，每个实施例或对比例测量三个样件，最后取平均值；
6、表面光测度：按照GB/T8807-1988《塑料镜面光泽试验方法》进行检测；
7、降噪值：将各实施例和各对比例制备的复合材料制成汽车发动机罩盖，并检测车辆在怠速时，检测发动机侧壁处与车厢内噪音检测值之差，作为降噪值。
表2复合材料性能检测结果
实施例1-6制备的改性材料的力学性能优异，并且0.45MPa下热变形温度达到260℃以上，翘曲变形小，表面光泽度高于30，说明本申请制备的用于发动机的改性材料，具有耐高温且尺寸稳定的优点，另外对于减噪值为2.4-2.8dB，但减噪效果不高。
实施例7-9中添加了由本申请制备的防翘曲剂，与实施例1相比，实施例7-9制备的改性材料的翘曲变形值降低，且光泽度增大，说明防翘曲剂能有效改善改性材料的翘曲现象，防止表面出现露纤等现象。
实施例10与实施例7相比，防翘曲剂中未添加十六烷基二甲基溴化铵对蒙脱土进行插层，使得尼龙纤维和聚甲醛难以进入蒙脱土中相互搭接，从而使制成的改性材料，与实施例7相比，缺口冲击强度下降，翘曲变形值增大，另外光泽度下降，热变形温度下降。
实施例11与实施例7相比，防翘曲剂中未使用多巴胺三(羟甲基)氨基甲烷溶液对尼龙纤维进行处理，实施例11制成的改性材料，与实施例7相比，翘曲变形值增大，光泽度下降，拉伸性能降低，冲击强度增大，由此可以看出，使用多巴胺三(羟甲基)氨基甲烷溶液处理尼龙纤维能增大尼龙树脂与蒙脱土之间的相容性，改善改性材料的力学效果。
实施例12与实施例7相比，防翘曲剂中未使用聚甲醛，改性材料的光泽度降低，翘曲变形增大，热变形温度下降，说明聚甲醛能有效降低改性材料的翘曲变形，增大改性材料表面光泽度，提高改性材料的耐热性。
实施例13-15与实施例1相比，添加了由本申请制备的耐热剂，与实施例1相比，实施例13-15制备的改性材料的热变形温度增大，在0.45MPa的承载下，热变形温度增大至322-331℃，且拉伸性能和弯曲性能有所改善，说明本申请制备的耐热剂，能进一步提高改性材料的耐热性能。
实施例16与实施例13相比，耐热剂中未添加碳酸锂和氧化铈，实施例16制备的改性材料的热变形温度下降，且缺口冲击强度减弱，说明添加碳酸锂和氧化铈的耐热剂能显著提高改性材料的热变形温度和耐冲击强度。
实施例17、实施例18与实施例13相比，耐热剂中分别未添加聚四氟乙烯和甲基三乙氧基硅烷和水，因为实施例18中解决三乙基硅氧烷和水在酸性条件下，能生成聚硅氧烷溶胶，实施例17-18制备的改性材料的耐热性下降，拉伸性能和弯曲性能有所减弱。
实施例19与实施例1相比，添加了市售的增韧降噪剂，实施例19制备的改性材料制成的汽车发动机罩盖对于发动机的噪音吸收值增大至3.4dB，改善了改性材料的降噪效果。
实施例20-22与实施例1相比，采用本申请制备的增韧降噪剂，与实施例19相比，实施例20-22中的降噪值增大至5.9-6.2dB，降噪效果显著，且拉伸性能和弯曲性能进一步增强。
实施例23与实施例1相比，制备增韧降噪剂时，未在负压下进行，浸渍液难以充分进入石墨纤维内，实施例23制备的改性材料，与实施例20相比，拉伸性能和弯曲性能下降，且降噪值减小。
实施例24-25与实施例1相比，制备增韧降噪剂时，分别未添加氯化钠和纳米羟基磷灰石，与实施例20相比，实施例24和实施例25制备的改性材料对于噪音的吸收效果减弱。
实施例26与实施例1相比，采用本申请制备的防翘曲剂、耐热剂和增韧降噪剂，与实施例1相比，实施例26制备的改性材料的翘曲变形值小，光泽度高，热变形温度大，降噪效果好，是本申请的最优实施例。
对比例1与实施例1相比，未添加耐热剂，对比例1制成的改性材料热变形温度下降，对比例2中未添加防翘曲剂，对比例3中未添加成核剂，与实施例1相比，对比例2-3制备的改性材料的翘曲变形增大，光泽度降低。
对比例4和对比例5为现有技术制备的复合材料，由表2内数据可以看出，与实施例1相比，对比例4和对比例5中复合材料的拉伸性能不及实施例1，另外热变形温度低，翘曲变形值大,表面光泽度不高，对于发动机的噪音吸音效果不佳。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚酰胺66 60-70份、短切玻璃纤维30-33份、耐热剂1-2份、防翘曲剂1-5份、抗氧化剂0.3-0.5份、润滑剂0.5-1份、成核剂0.2-0.4份，增韧降噪剂的用量为2-4份；
所述防翘曲剂的制备方法如下：（1）将1-2重量份蒙脱土和0.7-1.4重量份十六烷基二甲基溴化铵、3-5重量份蒸馏水混合，加热至60-70℃，搅拌、抽滤、洗涤、干燥，制得有机蒙脱土；
（2）将4-5重量份尼龙纤维与0.8-1重量份浓度为2-4g/L的多巴胺三（羟甲基）氨基甲烷溶液混合，在0.6-1MPa下搅拌0.5-1h，在100-105℃下干燥；
（3）将5-7重量份聚甲醛、步骤（1）所得物和步骤（2）所得物在190-250℃下熔融共混，挤出、造粒、烘干；
所述耐热剂的制备方法如下：将1-2重量份甲基三乙氧基硅烷和2-4重量份水混合，调节pH值至2-2.5，在55-75℃下搅拌50-60min，加入0.2-0.4重量份聚四氟乙烯、0.3-0.5重量份碳酸锂和0.1-0.3重量份氧化铈，混合均匀，在150-160℃下固化90-100min，粉碎；
所述增韧降噪剂的原料包括以下重量份的组分：3-5石墨纤维、1.5-1.8份聚苯醚、1.5-1.8份氯化钠、0.5-1份纳米羟基磷灰石；
所述增韧降噪剂的制备例方法如下：
（1）将聚苯醚溶解，加入纳米羟基磷灰石和氯化钠，超声处理10-20min，升温至70-80℃，搅拌1-1.5h，制得浸渍液；
（2）将石墨纤维在负压0.1-0.5MPa下与浸渍液混合，在常压下放置1-2h后，再加压到1.5-2MPa，保压4-6h，排出浸渍液，抽真空并保持0.5-0.8h，在190-200℃下干燥5-10min，制得增韧降噪剂。
2.根据权利要求1所述的用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，其特征在于：所述组分的重量份如下：聚酰胺66 63.8-67.3份、短切玻璃纤维31-32份、耐热剂1.3-1.8份、防翘曲剂2-3份、抗氧化剂0.4份、润滑剂0.7-0.9份、成核剂0.3份。
3.根据权利要求1所述的用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，其特征在于，所述抗氧化剂 为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和碳黑按照1:1-1.5组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺和硅酮粉按照1:1-2组成的混合物。
5.权利要求1-4任一项所述的用于发动机的耐高温及尺寸稳定的改性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称重：按照原料配比，称取原料；
S2、混合：将耐热剂、聚酰胺66、抗氧化剂、润滑剂、防翘曲剂和成核剂混合均匀，制得预混物；
S3、挤出造粒：将预混物加入双螺杆挤出机内，将增韧降噪剂、短切玻璃纤维通过侧喂料口加入双螺杆挤出机内，经熔融、挤出、造粒，制得耐高温及尺寸稳定的改性材料。
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