專利名稱：：一種耐醇解尼龍復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及尼龍復(fù)合材料領(lǐng)域，具體地，涉及一種耐醇解尼龍復(fù)合材料及其制備方法，適用于汽車?yán)鋮s水室專用料。
背景技術(shù)：
：在汽車配件生產(chǎn)中，如引擎蓋，搖桿蓋，冷卻加熱裝置和油箱等部件，尼龍代替金屬和熱固性塑料扮演著越來越重要的角色。這與尼龍自身的優(yōu)點，如耐高溫、耐油、耐化學(xué)腐蝕，高拉伸強度和模量，相對較低的密度和低生產(chǎn)成本等優(yōu)勢，密不可分。然而，隨著溫度的提高及化學(xué)腐蝕的存在，尼龍的機械性能明顯下降，尺寸穩(wěn)定性也受到影響。針對這一缺點，一般采用填加增強材料，如玻纖，來提高材料的機械強度、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，當(dāng)玻纖含量為30%時，尼龍料的機械性能、耐熱性及尺寸穩(wěn)定性才達(dá)到最佳。汽車散熱器水箱部件使用的材料要求耐乙二醇溶液和其他化學(xué)腐蝕劑及100匸以上水溶液的浸蝕，同時在裝配過程中結(jié)合處不允許發(fā)生應(yīng)力開裂，普通的尼龍材料已難以滿足上述要求。目前，國際上通用的耐醇解水室尼龍專用材料都是30%玻纖增強PA66。國內(nèi)也有廠家做過冷卻水室專用尼龍產(chǎn)品的試驗開發(fā)，主要采用的是30%玻纖增強尼龍66的普通材料，但產(chǎn)品的物理性能沒有達(dá)到TL-VW774的技術(shù)要求(即135。C恒溫下，在100%乙二醇溶液中放置48小時后，產(chǎn)品表面無變化，不裂開)，其主要問題是易被冷凍液腐蝕或經(jīng)冷凍液浸泡后易開裂，表面露纖也十分嚴(yán)重。中國發(fā)明專利200610154914也公布了一種可為制造汽車散熱器冷卻水箱部件的尼龍66(PA66)專用料，以PA66為基體，添加玻璃纖維、囟化亞銅、鹵化鉀、苯基次磷酸鈉和氟化鈣的組合物、有機抗氧劑等材料。然而，該發(fā)明所選用的玻璃纖維不是專用的耐醇解的無堿短玻璃纖維；且沒有采用特殊的耐乙二醇助劑；另外鈣鹽的加入容易與普通玻璃纖維結(jié)合形成絡(luò)合物，它將導(dǎo)致聚合物的斷鏈，從而降低該材料的耐醇解性能，所以通過上述物質(zhì)的組合難以提升材料的耐乙二醇特性。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種耐醇解尼龍復(fù)合材料，徹底解決了材料耐醇解能力和表面光潔度等核心問題，其物理化學(xué)性能優(yōu)異，成本低廉。相應(yīng)地，本發(fā)明也提供了該耐醇解尼龍復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種耐醇解尼龍復(fù)合材料，適用于汽車?yán)鋮s水室，所述尼龍復(fù)合材料含有尼龍、短玻璃纖維、防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑、成核劑、染色劑、熱穩(wěn)定劑和耐醇解助劑；所述尼龍選自尼龍66(PA66)、尼龍6(PA6)、尼龍66和尼龍6的共聚物(PA66/PA6)、尼龍ll(PAll)或尼龍12(PA12)中的一種；所述短玻璃纖維為無堿短玻璃纖維，經(jīng)硅烷類偶聯(lián)劑處理，表面涂覆有硅烷型浸潤劑，具耐乙二醇特性；所述防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑為硅酮粉和乙撐雙脂肪酸酰胺12:1的混合物；所述成核劑為滑石粉；所述染色劑為黑色母；所述熱穩(wěn)定劑選自堿性金屬卣化物；所述耐醇解助劑選自多胺類穩(wěn)定劑；所述尼龍復(fù)合材料各組分質(zhì)量含量如下尼龍55~70%;短玻璃纖維25~35%;防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑1.0~4%;成核劑0.1--2.0%;染色劑1.0--3.0%;熱穩(wěn)定劑0.1--2.0%;耐醇解助劑0.1'-2.0%。所述尼龍復(fù)合材料各組分質(zhì)量含量如下:尼龍64.9%;短玻璃纖維30.0%;防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑3.0%;成核劑0.5%;染色劑1.0%;熱穩(wěn)定劑0.1%;耐醇解助劑0.5%。所述硅酮粉和乙撐雙脂肪酸酰胺的比例為1:1。所述堿性金屬由化物選自碘化亞銅、氧化亞銅、硪化鉀、溴化鉀或其混合物。所述多胺類穩(wěn)定劑為六甲基磷酰三胺。本發(fā)明所提供的耐乙二醇尼龍復(fù)合材料，其基料尼龍可以選擇尼龍66(PA66)、尼龍6(PA6)、尼龍66和尼龍6的共聚物(PA66/PA6)、尼龍ll(PAll)或尼龍12(PA12)中的任何一種，材料來源廣泛，取材方便。采用的短玻璃纖維為無堿短玻璃纖維，經(jīng)硅烷類偶聯(lián)劑處理，表面涂覆有硅烷型浸潤劑，具有耐乙二醇特性。這種無堿短玻璃纖維可以市購，如由重慶國際復(fù)合材料有限公司生產(chǎn)，型號為ECS301G的無堿短玻璃纖維。經(jīng)過這種特殊處理的無堿短玻璃纖維與尼龍樹脂相溶性好，具有良好的分散性和流動性，有利于尼龍對玻纖的包覆融合，保證產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性和機械強度。尤其是，選用的無堿短玻璃纖維具有耐乙二醇特性，也提升了尼龍復(fù)合材料的耐醇解性能。選用的防玻纖外露調(diào)節(jié)劑為乙撐雙脂肪酸酰胺(EBS)和硅酮粉混合物，乙撐雙脂肪酸酰胺的極性基團與無堿短玻璃纖維中的硅烷偶聯(lián)劑的長鏈末端通過范得華力產(chǎn)生很強的吸引力，該吸引力足以使兩物相界面消失，而形成一相，乙撐雙脂肪酸酰胺與基體尼龍也有一定的相溶性，起了相溶劑作用。這樣，在玻纖、基本尼龍之間形成了類似錨固結(jié)點，即交聯(lián)點，改善了玻纖與尼龍的粘結(jié)狀態(tài)。由于玻纖的表面與尼龍之間的力學(xué)作用層厚度增加，使處于玻纖表面附近的基體更易于發(fā)生剪切屈服，增加對沖擊能的吸收和耗散效果，促進玻纖對基體尼龍的增強增韌效杲。由于玻纖在尼龍中得到很好地包覆，在加工過程中玻纖與尼龍同步流動，不易扯開，大大地減少玻纖增強改性尼龍的浮纖、露纖、白茬、流紋等問題，使其制品能有很好的表面光潔度。硅酮粉是由超高分子量聚硅氧烷制成，添加在尼龍中可進一步防止玻纖外露，并提高尼龍加工流動性和脫模性，降低扭矩，減少設(shè)備磨損，充才莫容易，降低制品不良率；另一方面，也明顯降低磨擦系數(shù)，提高滑爽性，改善表面光澤，增進表面絲質(zhì)觸感，提高耐刮性能。采用堿金屬卣化物，如》典化亞銅、氧化亞銅、》典化鉀或溴化卸的混合物為熱穩(wěn)定劑，可大大提升材料的^J"候性，保證材料的使用壽命和長期穩(wěn)定性。采用多胺類穩(wěn)定劑為耐醇解助劑，和常規(guī)抗氧劑的主要區(qū)別是，多胺類穩(wěn)定劑會參與尼龍材料的端基反應(yīng)，可在表面形成保護結(jié)構(gòu)，長期抵御乙二醇溶液對尼龍材料的侵蝕，使材料更加穩(wěn)定，而抗氧劑不參與反應(yīng)，對材料沒有穩(wěn)定作用。所述的耐醇解尼龍復(fù)合材料的加工方法，包括如下步驟l)按配方中各組分重量百分比分別稱取尼龍、短玻璃纖維、防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑、成核劑、染色劑、熱穩(wěn)定劑和耐醇解助劑；2)將尼龍、防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑、成核劑、染色劑、熱穩(wěn)定劑和耐醇解助劑加入高速攪拌機，混合均勻；3)將步驟2)所得混合物與短玻璃纖維分別通過主喂料和側(cè)喂料設(shè)備一起進入同向雙螺桿擠出機，轉(zhuǎn)速300~400r/min，溫度210~285°C,熔融混煉后擠出，切粒包裝。本發(fā)明的優(yōu)勢在于(1)本發(fā)明以普通尼龍為主要原料，采用經(jīng)特殊偶聯(lián)劑處理的無堿短玻璃纖維和無機填充物來改性尼龍的方法，用通用的尼龍改性設(shè)備--雙螺桿擠出機，選擇適宜的工藝條件，制出用于汽車?yán)?卻水室專用尼龍改性材料。(2)本發(fā)明所提供的尼龍復(fù)合材料物理性能達(dá)到或超過TL52062技術(shù)要求，耐醇解化學(xué)性能達(dá)到TL-VW774的技術(shù)要求，即135<€恒溫下，在100%乙二醇溶液中放置48小時后，產(chǎn)品表面無變化，不裂開，同時具有高抗沖擊和尺寸穩(wěn)定性，保證在裝配過程中結(jié)合處不發(fā)生應(yīng)力開裂。(3)產(chǎn)品本身的優(yōu)異性能帶來優(yōu)異的加工性能由于本發(fā)明材料的優(yōu)異流動性，可以使制品具有很好的表面光潔度，同時降低成型時的溫度和注塑壓力，降低成型收縮率、不翹曲具體實施例以下將結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。表1為實施例1~9耐醇解尼龍復(fù)合材料的各組分含量，所述尼龍選自尼龍66(PA66)、尼龍6(PA6)、尼龍66和尼龍6的共聚物(PA66/PA6)、尼龍11(PA11)或尼龍12(PA12)中的一種；所述短玻璃纖維為無堿短玻璃纖維，經(jīng)硅烷類偶聯(lián)劑處理，表面涂覆硅烷型浸潤劑，具耐乙二醇特性，本實施例19選擇由重慶國際復(fù)合材料有限7>司生產(chǎn)，型號為ECS301G的無堿短玻璃纖維；所述防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑選自硅酮粉和乙撐雙脂肪酸酰胺2~1:1的混合物，較佳方案為硅酮粉和乙撐雙脂肪酸酰胺的比例為1:1;所述成核劑為滑石粉；所述染色劑為黑色母；所述熱穩(wěn)定劑選自堿性金屬鹵化物，如碟化亞銅、氧化亞銅、硤化鉀、溴化鉀或其混合物中的一種；所述耐醇解助劑選自多胺類穩(wěn)定劑，如六甲基磷酰三胺。表1實施例1~9耐醇解尼龍復(fù)合材料的組分含量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2為制得的尼龍復(fù)合材料的性能參數(shù)，實施例1~9的制造工藝為首先，分別稱取配方中各組分；然后將除無堿短玻璃纖維以外的其他所有組分加入高速攪拌機，混合均勻；取出混合料與短玻璃纖維分別通過主喂料和側(cè)喂料i殳備一起進入同向雙螺桿擠出機，轉(zhuǎn)速300~400r/min，溫度210~285°C，熔融混煉后擠出，切粒包裝。表2制得的尼龍復(fù)合材料的性能參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此夕卜，應(yīng)理解，在閱讀本
發(fā)明內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明做各種改動或修改，這些等價變化同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。權(quán)利要求1、一種耐醇解尼龍復(fù)合材料，適用于汽車?yán)鋮s水室，其特征在于，所述尼龍復(fù)合材料含有尼龍、短玻璃纖維、防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑、成核劑、染色劑、熱穩(wěn)定劑和耐醇解助劑；所述尼龍選自尼龍66(PA66)、尼龍6(PA6)、尼龍66和尼龍6的共聚物(PA66/PA6)、尼龍11(PA11)或尼龍12(PA12)中的一種；所述短玻璃纖維為無堿短玻璃纖維，經(jīng)硅烷類偶聯(lián)劑處理，表面涂覆有硅烷型浸潤劑，具耐乙二醇特性；所述防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑為硅酮粉和乙撐雙脂肪酸酰胺1～2∶1的混合物；所述成核劑為滑石粉；所述染色劑為黑色母；所述熱穩(wěn)定劑選自堿性金屬鹵化物；所述耐醇解助劑選自多胺類穩(wěn)定劑；所述尼龍復(fù)合材料各組分質(zhì)量含量如下尼龍55～70％；短玻璃纖維25～35％；防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑0.2～4％；成核劑0.1～2.0％；染色劑1.0～3.0％；熱穩(wěn)定劑0.1～2.0％；耐醇解助劑0.1～2.0％。2、如權(quán)利要求1所述的耐醇解尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述尼龍復(fù)合材料各組分質(zhì)量含量如下尼龍64.9%;短玻璃纖維30.0%;防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑成核劑染色劑.熱穩(wěn)定劑耐醇解助劑3、如權(quán)利要求1所述的耐醇解尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述硅酮粉和乙撐雙脂肪酸酰胺的比例為1:1。4、如權(quán)利要求1所述的耐醇解尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述堿性金屬鹵化物選自^典化亞銅、氧化亞銅、*典化鉀、溴化鉀或其混合物。5、如權(quán)利要求1所述的耐醇解尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述多胺類穩(wěn)定劑為六曱基磷酰三胺。6、如權(quán)利要求1-5所述的耐醇解尼龍復(fù)合材料的加工方法，其特征在于，包括如下步驟1)按配方中各組分重量百分比分別稱取尼龍、短玻璃纖維、防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑、成核劑、染色劑、熱穩(wěn)定劑和耐醇解助劑；2)將尼龍、防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑、成核劑、染色劑、熱fe定劑和耐醇解助劑加入高速攪拌機，混合均勻；3)將步驟2)所得混合物與短玻璃纖維分別通過主喂料和側(cè)喂料設(shè)備一起進入同向雙螺桿擠出機，轉(zhuǎn)速300~400r/min，溫度210-28S。C,熔融混煉后凈齊出，切粒包裝。全文摘要本發(fā)明提供了一種耐醇解尼龍復(fù)合材料及其加工方法，適用于汽車?yán)鋮s水室，所述尼龍復(fù)合材料含有尼龍、短玻璃纖維、防玻纖外露調(diào)節(jié)助劑、成核劑、染色劑、熱穩(wěn)定劑和耐醇解助劑。本發(fā)明所提供的尼龍復(fù)合材料物理性能達(dá)到或超過TL52062技術(shù)要求，耐醇解化學(xué)性能達(dá)到TL-VW774的技術(shù)要求，即135℃恒溫下，在100％乙二醇溶液中放置48小時后，產(chǎn)品表面無變化，不裂開，同時具有高抗沖擊和尺寸穩(wěn)定性，保證在裝配過程中結(jié)合處不發(fā)生應(yīng)力開裂。文檔編號C08L77/00GK101613527SQ200910041490公開日2009年12月30日申請日期2009年7月29日優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日發(fā)明者李廣謙申請人:東莞市意普萬工程塑料有限公司