專利名稱：一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車零部件專用尼龍材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
輕量化是汽車工業(yè)發(fā)展的方向之一。為達到節(jié)能降耗、減少排放、提高車速、降低成本的目的，自20世紀90年代以來，采用塑料制成的功能件在汽車中的用量日益增多。塑料易于成型的特點使其被越來越多地用于制造發(fā)動機的進氣歧管和燃油箱等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件，從而在推動汽車制造技術(shù)的進步過程中發(fā)揮了重要作用。
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一直以來，國內(nèi)的發(fā)動機進氣管大都由鋁合金或不銹鋼制成。而在國外，塑料進氣管已得到較為廣泛的應(yīng)用，例如在寶馬、奧迪、大眾等高檔汽車上，均使用了塑料進氣管。由于進氣管的形狀復(fù)雜，因此過去常采用鋁合金或不銹鋼鑄造而成，但內(nèi)壁粗糙，使用時對空氣的阻力很大，從而造成噪聲大，燃料燃燒不充分，廢氣排放多。因此，近些年來塑料進氣管受到了人們的重視，與傳統(tǒng)的金屬進氣管比較，塑料進氣管的重量降低了 50%。同時，塑料進氣管的氣道光滑，空氣流動阻力小，改善了發(fā)動機的動力性能和排放功能，提高了燃油的利用率，油耗可降低6% 8%。此外，塑料進氣管的減振和降噪效果更好。但由于進氣歧管一般呈三維結(jié)構(gòu),普通注塑成型工藝難以實現(xiàn)一次成型,而必須采用吹塑工藝才可一次成型，所以吹塑進氣管的生產(chǎn)對可用于吹塑的新材料及吹塑設(shè)備的依賴度很高?，F(xiàn)有常規(guī)可應(yīng)用于吹塑的材料主要為橡膠彈性體、PP、HDPE等普通塑料，耐熱及長期耐老化性能存在很大的局限性，無法滿足汽車發(fā)動機進氣管對材料的相關(guān)要求，所以應(yīng)用相當有局限，無法實現(xiàn)發(fā)動機周邊管路的全面塑料化。汽車發(fā)動機部件對材料的性能要求較高，要求在_40°C 150°C的反復(fù)變化的溫度范圍內(nèi)，具有優(yōu)異的耐熱老化、耐燃油、耐各種潤滑油、耐化學(xué)性、耐落錘沖擊性，同時還應(yīng)具有較好的抗振動性和音頻衰減性，因此，尼龍成為首選的材料，但尼龍本以擁有良好的流動性而著稱，與吹塑材料要求的高熔體強度是相矛盾的，所以如何提高尼龍材料機械性能、耐熱性能和耐化學(xué)性能的同時提升熔體強度到吹塑等級水平就成了此新材料的關(guān)鍵課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，可用于汽車發(fā)動機周邊進氣管路、油路或冷卻系統(tǒng)管路吹塑產(chǎn)品，該復(fù)合材料含有增強填充劑，增加了復(fù)合材料的強度和耐高溫性能，其原材料豐富廉價，適于推廣應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下主料20-83%;
改性劑3-10%;
彈性體3-35%; 增強填充劑10-30%
助劑1-5%;其中，所述主料選自尼龍6，尼龍66，以及尼龍6/66共聚物或其任意；所述改性劑選自丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚樹指(ABS)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其任意的混合物；所述彈性體選自聚烯烴彈性體(POE)、熱可塑性彈性體(TPE)、三元乙丙橡膠(EPDM)、馬來酸酐接枝POE、馬來酸酐接枝TPE、馬來酸酐接枝EPDM或其任意混合物；增強填充劑選自無堿玻璃纖維、滑石粉、硅灰石、高嶺土、蒙脫土、碳酸鈣、硫酸鋇、玻璃微珠或其任意混合物；所述助劑包含耐溫抗老化劑、潤滑劑、成核劑和增粘劑。下列各組分在所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料總量中的質(zhì)量百分比為
耐溫抗老化劑0. 4-1%;
潤滑劑0.4-2%;
成核劑0. 1-1. 0%;
增粘劑0. 1-1. 0%。所述耐溫抗老化劑選自阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、堿金屬鹵化物或其任意組合物。所述潤滑劑選自硬酯酸鈣，乙撐雙硬脂酸酰胺、硅酮粉或其任意組合物。所述成核劑選自滑石粉。所述增粘劑選自M1251、馬來酸酐接枝尼龍6或二者的混合物。。所述的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料制備方法，包括如下具體步驟步驟A:按配方稱量主料、改性劑、彈性體、增強填充劑和助劑；將稱量的主料、改性劑和彈性體投入高速混合機,滴入分散油后,混合3 10分鐘；步驟B :將助劑加入高速混料機，混合3 10分鐘，得共混物料；步驟C :將步驟B)所得共混物料與步驟A)稱量的增強填充劑混合后投入TE-75雙螺桿擠出機，混勻后，熔融擠出，溫度在為210°C 285°C，轉(zhuǎn)速為200 400r/min;步驟D)冷卻后切粒篩分；步驟E )包裝。本發(fā)明主料為尼龍6、尼龍66、尼龍6/66共聚物或其任意組合物，其汽油阻隔性能優(yōu)異，原材料來源豐富，廉價。本發(fā)明所述改性劑選自ABS、HDPE、PBT、PET或其任意組合物。上述改性劑分別為橡膠和聚烯烴樹脂，可以大幅提高尼龍的抗沖擊性能，同時使熔融黏度-溫度特性有較大的改變。同時，這些改性劑含有的某些與汽油不相容官能團的可以提高尼龍材料的汽油阻隔性能，其機械性能、熱性能、制品尺寸穩(wěn)定性也得到較大改進。然而，上述橡膠和聚烯烴樹脂結(jié)構(gòu)相差較大，與尼龍共混時，存在不相容性，即不同的改性材料在共同使用的時候，會互相影響，對某些性能可能有加合作用即比使用單一改性材料提高了某方面的性能，有時則相反有對抗作用即比使用單一改性材料降低了某方面的性能，幾方面性能之間有時也會互相牽制和影響，從而影響了共混材料的性能；為此，我們添加了彈性體，如POE、TPE、EPDM或其任意混合物，這些共聚物或接枝物具有相容劑作用，使尼龍主料，改性劑能很好地相容，從而保證復(fù)合材料的優(yōu)異性能。所述復(fù)合材料中還加入了增強填充劑，這樣的增強填充劑可大幅度提高所述復(fù)合材料的抗沖擊強度和耐高溫性能。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，其原材料均為普通材料，豐富廉價，通過適合的組合和配比，使制備的復(fù)合材料具有良好的吹塑成型性能，優(yōu)異的抗沖擊強度和耐高溫性能，適用于汽車發(fā)動機周邊進氣管路、油路或冷卻系統(tǒng)管路吹塑產(chǎn)品。
具體實施例方式以下將結(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。實施例I一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下
主料20%;
改性劑10%;
彈性體35%;
增強填充劑30%
助劑氣％其中，所述主料選自尼龍6，;所述改性劑選自聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的混合物；所述彈性體選自聚烯烴彈性體(POE);增強填充劑選自無堿玻璃纖維和高嶺土的混合物；所述助劑包含耐溫抗老化劑、潤滑劑、成核劑和增粘劑。下列各組分在所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料總量中的質(zhì)量百分比為
耐溫抗老化劑1%；
潤滑劑2%;
成核劑I. 0%;
增粘劑I. O0L所述耐溫抗老化劑選自阻酚類抗氧劑。所述潤滑劑選自硬酯酸鈣。所述成核劑選自滑石粉。所述增粘劑選自M1251。
實施例2一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下
主料83%;
改性劑3%;
彈性體3%;
增強填充劑10%
助劑1%; 其中，所述主料選自尼龍66，以及尼龍6/66共聚物或其任意；所述改性劑選自丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚樹指(ABS)和高密度聚乙烯(HDPE)的混合物；所述彈性體選自熱可塑性彈性體(TPE);增強填充劑選自蒙脫土；所述助劑包含耐溫抗老化劑、潤滑劑、成核劑和增粘劑。下列各組分在所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料總量中的質(zhì)量百分比為
耐溫抗老化劑0. 4%;
潤滑劑0.4%;
成核劑0. 1%;
增粘劑0. I %。所述耐溫抗老化劑選自亞磷酸酯類抗氧。所述潤滑劑選自乙撐雙硬脂酸酰胺和硅酮粉的混合物。所述成核劑選自滑石粉。所述增粘劑選自M1251。實施例3一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下
主料50%;
改性劑8%;
彈性體22%;
增強填充劑15%
助劑5%其中，所述主料選自尼龍6/66共聚物；所述改性劑選自丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚樹指(ABS);所述彈性體選自三元乙丙橡膠(EPDM);增強填充劑選自碳酸鈣和硫酸鋇的混合物；所述助劑包含耐溫抗老化劑、潤滑劑、成核劑和增粘劑。下列各組分在所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料總量中的質(zhì)量百分比為耐溫抗老化劑1%; 潤滑劑2 / ;
成核劑I. 0%;
增粘劑I. 0% 所述耐溫抗老化劑選自堿金屬鹵化物。所述潤滑劑選自硅酮粉。所述成核劑選自滑石粉。所述馬來酸酐接枝尼龍6。實施例4—種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下
主料40%;
改性劑5%;
彈性體34%;
增強填充劑17%
助劑4%;其中，所述主料選自尼龍6和尼龍66混合物；所述改性劑選自聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT);所述彈性體選自馬來酸酐接枝POE和熱可塑性彈性體(TPE)混合物；增強填充劑選自高嶺土和玻璃微珠；所述助劑包含耐溫抗老化劑、潤滑劑、成核劑和增粘劑。下列各組分在所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料總量中的質(zhì)量百分比為耐溫抗老化劑1%; 潤滑劑1%; 成核劑1%； 和增枯劑1%。所述耐溫抗老化劑選自阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的混合物。所述潤滑劑選自硬酯酸鈣和乙撐雙硬脂酸酰胺的混合物。所述成核劑選自滑石粉。所述增粘劑選自馬來酸酐接枝尼龍6。實施例5一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下
主料60%;
改性劑10%;
彈性體14%;
增強填充劑14% 助劑2%;
其中，所述主料選自尼龍6/66共聚物；所述改性劑選自高密度聚乙烯(HDPE);所述彈性體選自馬來酸酐接枝P0E、馬來酸酐接枝TPE枝EPDM和三元乙丙橡膠(EPDM);增強填充劑選自滑石粉和高嶺土 ；所述助劑包含耐溫抗老化劑、潤滑劑、成核劑和增粘劑。下列各組分在所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料總量中的質(zhì)量百分比為
耐溫抗老化劑0. 5%;
潤滑劑0. 5%;
成核劑0. 5%;
增粘劑0. 5%。所述耐溫抗老化劑選自堿金屬鹵化物。所述潤滑劑選自乙撐雙硬脂酸酰胺和硅酮 粉的混合物。所述成核劑選自滑石粉。所述增粘劑選自M1251。實施例6一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下
主料45%;
改性劑10%;
彈性體20%
增強填充劑20%
助劑5%;其中，所述主料選自尼龍6 ;所述改性劑選自聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET);所述彈性體選自聚烯烴彈性體(P0E)、熱可塑性彈性體(TPE)和三元乙丙橡膠(EPDM混合物；±曾強填充劑選自無堿玻璃纖維；所述助劑包含耐溫抗老化劑、潤滑劑、成核劑和增粘劑。下列各組分在所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料總量中的質(zhì)量百分比為
耐溫抗老化劑1%；
潤滑劑2%;
成核劑I %;
增粘劑1%。所述耐溫抗老化劑選自亞磷酸酯類抗氧劑。所述潤滑劑選自乙撐雙硬脂酸酰胺。所述成核劑選自滑石粉。所述增粘劑選自馬來酸酐接枝尼龍6。實施例7實施例1-6所述的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料制備方法，包括如下具體步驟步驟A:按配方稱量主料、改性劑、彈性體、增強填充劑和助劑；將稱量的主料、改性劑和彈性體投入高速混合機,滴入分散油后,混合3 10分鐘；步驟B :將助劑加入高速混料機，混合3 10分鐘，得共混物料；
步驟C :將步驟B)所得共混物料與步驟A)稱量的增強填充劑混合后投入TE-75雙螺桿擠出機，混勻后，熔融擠出，溫度在為210°C 285°C，轉(zhuǎn)速為200 400r/min;步驟D)冷卻后切粒篩分；步驟E )包裝。為了進一步說明本發(fā)明所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料的性能，申請人對實施7所制備的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料進行了性能檢測，檢測項目及結(jié)果如表I所示。表I實施例1-6所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料的性能檢測
權(quán)利要求
1.一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，其特征在于，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下主料20-83%;改性劑3-10%;彈性體3-35%;增強填充劑10-30%助劑1-5%; 其中，所述主料選自尼龍6，尼龍66，以及尼龍6/66共聚物或其任意；所述改性劑選自丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚樹指(ABS)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其任意的混合物；所述彈性體選自聚烯烴彈性體(POE)、熱可塑性彈性體(TPE)、三元乙丙橡膠(EPDM)、馬來酸酐接枝POE、馬來酸酐接枝TPE、馬來酸酐接枝EPDM或其任意混合物；增強填充劑選自無堿玻璃纖維、滑石粉、硅灰石、高嶺土、蒙脫土、碳酸鈣、硫酸鋇、玻璃微珠或其任意混合物；所述助劑包含耐溫抗老化劑、潤滑劑、成核劑和增粘劑。
2.如權(quán)利要求I所述的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，其特征在于，下列各組分在所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料總量中的質(zhì)量百分比為耐溫抗老化劑0. 4-1%;潤滑劑0. 4-2%;成核劑0. 1-1. 0%;增粘劑0. 1-1. 0%。
3.如權(quán)利要求I所述的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，其特征在于，所述耐溫抗老化劑選自阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、堿金屬齒化物或其任意組合物。
4.如權(quán)利要求I所述的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，其特征在于，所述潤滑劑選自硬酯酸鈣，乙撐雙硬脂酸酰胺、硅酮粉或其任意組合物。
5.如權(quán)利要求I所述的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，其特征在于，所述成核劑選自滑石粉。
6.如權(quán)利要求I所述的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，其特征在于，所述增粘劑選自M1251、馬來酸酐接枝尼龍6或二者的混合物。
7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料制備方法，其特征在于，包括如下具體步驟 步驟A:按配方稱量主料、改性劑、彈性體、增強填充劑和助劑；將稱量的主料、改性劑和彈性體投入高速混合機，滴入分散油后，混合3 10分鐘； 步驟B :將助劑加入高速混料機，混合3 10分鐘，得共混物料； 步驟C :將步驟B)所得共混物料與步驟A)稱量的增強填充劑混合后投入TE-75雙螺桿擠出機，混勻后，熔融擠出，溫度在為210°C 285°C，轉(zhuǎn)速為200 400r/min; 步驟D)冷卻后切粒篩分； 步驟E)包裝。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料，包括組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:主料20-83%;改性劑3-10%;彈性體3-35%;增強填充劑10-30%；助劑1-5%;所述增強型尼龍進氣管吹塑專用復(fù)合材料可用于汽車發(fā)動機周邊進氣管路、油路或冷卻系統(tǒng)管路吹塑產(chǎn)品，該復(fù)合材料含有增強填充劑，增加了復(fù)合材料的強度和耐高溫性能，其原材料豐富廉價，適于推廣應(yīng)用。
文檔編號C08K7/14GK102702733SQ20121019959
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者楊冬, 梁效禮, 高原, 黃俊輝 申請人:東莞市意普萬尼龍科技股份有限公司