CN113278285A - 一种尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

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黄文泽
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Abstract

本发明涉及一种尼龙复合材料，包括如下质量份数的成分：尼龙66、马来酸酐接枝的POE、POE、玻璃纤维。本发明的尼龙复合材料，具有良好的力学性能和抗高低温性能，适用于作为在负载条件下的阻车器底板材料。具体表现为：(1)本发明的尼龙复合材料拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度的数值较为理想，其数据显著优于对比样品中的相应的数据。(2)本发明的尼龙复合材料在温度高至23℃；低至‑40℃、甚至‑80℃时，其依然能保持相对稳定的、理想的缺口冲击强度和冲击强度数值。

Description

一种尼龙复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术
阻车器，也称停车器，是煤矿运输系统的重要设施之一，属于防跑车装置，一般安装在斜坡上口。它一方面限定矿车停留在规定的位置，另一方面用于防止跑车事故的发生，常与推车机、翻车机、爬车、罐笼以及调度绞车等设备配合使用。阻车器的外形多种多样，但其结构及工作原理基本相同。此外，阻车器在使用上的要求也越来越高，并且手动阻车器有逐渐被气动阻车器取代的趋势。手动阻车器的缺点主要有：安全性能低，不能实现远距离控制，动作不灵活，操作费力以及不美观等。气动阻车器基本解决了手动阻车器的这些问题。
由于气动阻车器的众多优点，国内各大煤矿都陆续投入使用气动阻车器，使轨道运输更加安全可靠。而阻车器中一个关键部件为阻车器底板，阻车器的性能稳定与否，与阻车器底板有着密不可分的联系。构成阻车器底板的材料需要具有优异的耐候性和力学性能，尤其能够适应在极寒条件下经手大吨位的货车频繁碾压的工作条件。
目前，大多数阻车器底板采用的是传动的改性高分子材料。它们的主要缺点在于，在低温工作环境中，韧性容易出现急剧降低的情况；而在高温工作环境中和负载条件下，又容易出现变形。
因此，亟需找到一种新型高分子材料，具有理想的高低温适应性，以及在负载条件下优异的力学承受性能，从而解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种尼龙复合材料，其是由尼龙66、马来酸酐接枝的POE、POE、玻璃纤维等共混成型后所得产品，具有较为理想的高低温适应性，以及高负载的承受性能，从而有效地解决目前行业内的难题。本发明还提供了上述尼龙复合材料的制备方法。
本发明的一个目的在于提供一种尼龙复合材料，其包括如下质量份数的成分：
Figure BDA0003041333940000011
进一步地，所述尼龙复合材料中还包括抗氧化剂。
进一步地，所述尼龙复合材料中还包括低密度聚乙烯(LDPE)。
进一步地，所述尼龙复合材料中还包括浇铸尼龙(MCPA)。
进一步地，所述尼龙复合材料中还包括相容剂。
本发明的另一个目的在于提供上述尼龙复合材料的制备方法，所述尼龙复合材料的制备方法包括如下步骤：
S1.将尼龙66、马来酸酐接枝的POE、POE混匀，形成预混料；
S2.将上述预混料熔融，然后加入玻璃纤维混合，得到粗产物；
S3.将粗产物挤出，冷却并切粒，得到产物。
进一步地，步骤S2中，所述熔融的温度为230-280℃。
进一步地，步骤S2中，所述混合的转速为300-400rpm。
进一步地，步骤S2中，所述熔融采用挤出机进行。
进一步地，步骤S2中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
本发明有益效果为：
本发明的尼龙复合材料，具有良好的力学性能和高低温适应性，适用于作为在负载条件下的阻车器底板材料。具体表现为：
(1)本发明的尼龙复合材料拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度的数值较为理想，其数据显著优于对比样品中的相应的数据。
(2)本发明的尼龙复合材料在温度高至23℃；低至-40℃、甚至-80℃时，其依然能保持相对稳定的、理想的缺口冲击强度和冲击强度数值。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
本发明实施例中：
尼龙66采购自杜邦化学，牌号为ST801；
马来酸酐接枝的POE采购自南海化工，牌号为PC-28；
POE采购自陶氏化学，牌号为8999；
玻璃纤维采购自巨石化工，牌号为988A；
抗氧化剂采购自巴斯夫公司，牌号为1010；
LDPE采购自扬子石化，牌号为2426H；
MCPA采购自杨州鑫丽龙，牌号为MC-2C；
相容剂采购自南海柏晨，牌号为PC-1。
实施例1
一种尼龙复合材料，包括如下质量份数的成分：
Figure BDA0003041333940000031
上述尼龙复合材料的制备方法包括如下步骤：
S1.按上述质量份数，将尼龙66、马来酸酐接枝的POE、POE、LDPE、MCPA、抗氧化剂和相容剂混匀，形成预混料；
S2.将上述预混料送至双螺杆挤出机中，在230℃下熔融，然后按上述质量份数，加入玻璃纤维，在转速为300rpm下混合，得到粗产物；
S3.将粗产物挤出，形成条状产物，并经冷水槽冷却，进入切粒机进行切粒，得到产物。
实施例2
一种尼龙复合材料，包括如下质量份数的成分：
Figure BDA0003041333940000032
上述尼龙复合材料的制备方法包括如下步骤：
S1.按上述质量份数，将尼龙66、马来酸酐接枝的POE、POE、LDPE、MCPA、抗氧化剂和相容剂混匀，形成预混料；
S2.将上述预混料送至双螺杆挤出机中，在280℃下熔融，然后按上述质量份数，加入玻璃纤维，在转速为400rpm下混合，得到粗产物；
S3.将粗产物挤出，形成条状产物，并经冷水槽冷却，进入切粒机进行切粒，得到产物。
实施例3
一种尼龙复合材料，包括如下质量份数的成分：
Figure BDA0003041333940000041
上述尼龙复合材料的制备方法包括如下步骤：
S1.按上述质量份数，将尼龙66、马来酸酐接枝的POE、POE、LDPE、MCPA、抗氧化剂和相容剂混匀，形成预混料；
S2.将上述预混料送至双螺杆挤出机中，在250℃下熔融，然后按上述质量份数，加入玻璃纤维，在转速为350rpm下混合，得到粗产物；
S3.将粗产物挤出，形成条状产物，并经冷水槽冷却，进入切粒机进行切粒，得到产物。
实施例4
一种尼龙复合材料，包括如下质量份数的成分：
Figure BDA0003041333940000042
Figure BDA0003041333940000051
上述尼龙复合材料的制备方法包括如下步骤：
S1.按上述质量份数，将尼龙66、马来酸酐接枝的POE、POE、LDPE、MCPA、抗氧化剂和相容剂混匀，形成预混料；
S2.将上述预混料送至双螺杆挤出机中，在250℃下熔融，然后按上述质量份数，加入玻璃纤维，在转速为350rpm下混合，得到粗产物；
S3.将粗产物挤出，形成条状产物，并经冷水槽冷却，进入切粒机进行切粒，得到产物。
对比例1
对比例1成分种类、成分的质量份数和制备方法同实施例1，其区别在于在对比例1中，用等质量份数的聚丙烯(采购自茂名石化；牌号为T03S)材料代替PA66。
对比例2
对比例2成分种类、成分的质量份数和制备方法同实施例1，其区别在于在对比例2中，未添加玻璃纤维。
测试例
对实施例1-4和对比例1-2所得的样品进行性能测试，其中
所测试的参数和相关测试标准如表1所示。
表1所测试的参数和相关测试标准
Figure BDA0003041333940000052
Figure BDA0003041333940000061
以上数据充分说明了：本发明所公开的尼龙复合材料实施例1-4具有较好的综合性能，特别是在高负载和高温、低温下，仍然保良好的力学性能，反观对比例中的材料则无法具有此特点。因此，本发明所述的技术方案相比于现有技术而言，具有显著的进步性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙复合材料包括如下质量份数的成分：
Figure FDA0003041333930000011
2.根据权利要求1所述尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙复合材料中还包括抗氧化剂。
3.根据权利要求1所述尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙复合材料中还包括低密度聚乙烯。
4.根据权利要求1所述尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙复合材料中还包括浇铸尼龙。
5.根据权利要求1所述尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙复合材料中还包括相容剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，所述尼龙复合材料的制备方法包括如下步骤：
S1.将尼龙66、马来酸酐接枝的POE、POE混匀，形成预混料；
S2.将上述预混料熔融，然后加入玻璃纤维混合，得到粗产物；
S3.将粗产物挤出，冷却并切粒，得到产物。
7.根据权利要求6所述尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述熔融的温度为230-280℃。
8.根据权利要求6所述尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述混合的转速为300-400rpm。
9.根据权利要求6所述尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述熔融采用挤出机进行。
10.根据权利要求9所述尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机为双螺杆挤出机。
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