一種增強耐磨尼龍66復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于增強耐磨尼龍復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種增強耐磨尼龍66復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料包含尼龍66鹽100份、芳綸漿粕1-10份、封端劑0.1-1份、成核劑0.05-0.2份、去離子水30-60份。本發(fā)明采用原位聚合的方法改善了芳綸與尼龍66基體間的界面粘附性，提高了復(fù)合材料的機械性能及耐磨性。本方法所制備的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料具有比純尼龍66基體更好的機械性能和耐磨性，更高的熱變形溫度及更好的尺寸穩(wěn)定性；界面粘附性好，比尼龍66芳綸擠出增強改性具有更高的強度，此方法制備工藝簡單易行，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種增強耐磨尼龍66復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于增強耐磨尼龍復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種增強耐磨尼龍66復(fù)合材料及 其制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 尼龍66是一種用途廣泛的工程塑料，由己二胺和己二酸縮聚而成，其分子鏈上的 酰胺基團具有極性，易形成氫鍵，所以其機械性能優(yōu)異，如高強度、高模量、高硬度等；此外 還表現(xiàn)出優(yōu)異的抗蠕變性、耐磨性和消音性等。但由于其本身這種特殊的結(jié)構(gòu)，使其吸水率 高，導(dǎo)致其尺寸穩(wěn)定性差，從而也使得其耐磨性和耐熱性下降。可通過對尼龍66進行一定 的改性以改善其不足，并能使其性能大大提高。
[0003] 尼龍66的改性大致可分為物理改性和化學(xué)改性。化學(xué)改性是在尼龍66的分子鏈 上引入新的聚合物、機構(gòu)單元或功能基團，使其在結(jié)構(gòu)和性能上都發(fā)生變化。物理改性是在 尼龍66基體中加入其它的填料，如有機材料、無機材料、橡膠品種、熱塑性彈性體、其它塑 料品種，或一些添加助劑，通過混合、混煉的方法而制成的性能突出的尼龍66改性材料。
[0004] 在尼龍66增強改性方面，主要是通過熔融共混的方法添加常用的纖維，如玻璃纖 維、碳纖維，這種通過熔融共混的方法制備的增強尼龍66復(fù)合材料中，纖維與基體之間的 界面性能較差，且如需要獲得耐磨性較好的復(fù)合材料，還需加入耐磨劑等填料。中國專利 CN101182388A公布了一種熔融共混法制備的高耐磨高剛性增強尼龍66復(fù)合材料，其玻璃 纖維、耐磨劑添加量高，一方面玻璃纖維與基體間的界面作用力差，另一方面，玻璃纖維的 高添加量大大的增加了復(fù)合材料的密度，在一些輕質(zhì)化設(shè)備上難于使用。專利CN1916079A 公布了一種原位聚合法制備的芳綸漿柏增強澆鑄尼龍件，芳綸漿柏與尼龍基體間的界面作 用力強，在芳綸漿柏較少添加量時便明顯提高了尼龍件的強度及耐磨性。原位聚合法制備 的芳綸漿柏/尼龍復(fù)合材料中，芳綸漿柏與尼龍基體間的界面粘附力好，大大提高了芳綸 漿柏對尼龍基體的增強效果，且由于芳綸漿柏的高耐磨性及耐高溫，使得芳綸漿柏/尼龍 復(fù)合材料的耐磨性及熱變形溫度大大提高。
[0005] 目前，通過原位聚合法制備芳綸漿柏增強尼龍66復(fù)合材料還未見報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種相容性得到改善，拉伸強度 好，熱變形溫度得到提高，高耐磨的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料及其制備方法。
[0007] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0008] -種增強耐磨尼龍66復(fù)合材料，由包括以下重量份的組分制成：
[0009] 尼龍66鹽 100份，
[0010] 芳綸漿柏 1-10份(干重，以下所提到的比例都為干重)，
[0011] 封端劑 0.1-1份，
[0012] 成核劑 0.02-0.3 份，
[0013] 去離子水 30-60份。
[0014] 所述的芳綸漿柏優(yōu)選為5-8份。
[0015] 所述的封端劑優(yōu)選為0· 3-0. 5份。
[0016] 所述的成核劑優(yōu)選為0. 1-0. 2份。
[0017] 所述的封端劑為己二酸或乙酸，優(yōu)選乙酸；
[0018] 所述的成核劑為納米硫酸鋇或納米二氧化鈦，優(yōu)選納米二氧化鈦；
[0019] 所述的芳綸漿柏的長度為0. 5-1. 5mm，含水量為5%-12%的芳綸1414漿柏。
[0020] 一種上述增強耐磨尼龍66復(fù)合材料的制備方法，采用原位聚合的方法進行制備， 該方法包括以下步驟：
[0021] (1)稱取100重量份數(shù)的尼龍鹽、1-10重量份數(shù)的芳綸漿柏、0.1-1重量份數(shù)的封 端劑，并將以上組分加入到高壓反應(yīng)釜內(nèi)；
[0022] (2)稱取30-60重量份數(shù)的去離子水、0. 02-0. 3重量份數(shù)的成核劑并將其溶于去 離子水中，制備成溶液，把制備的溶液至于超聲下攪拌1-2小時，然后加入到高壓反應(yīng)釜 中；
[0023] (3)用氮氣置換高壓反應(yīng)釜內(nèi)的空氣至少三次，然后通入氮氣作為反應(yīng)保護氣； 保溫保壓，然后泄壓至常壓，與此同時升溫，溫度不超過280°C，常壓反應(yīng)30min，并抽真空 30min，出料，切粒。
[0024] 所述的步驟（2)中，在壓力為1. 5MPa_l. 8MPa，溫度為210°C _240°C下保溫保壓反 應(yīng)，反應(yīng)時間為2-3h。
[0025] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0026] 由于尼龍與芳綸漿柏的熱力學(xué)不相容，通過原位聚合法制備得到的芳綸漿柏改性 尼龍66復(fù)合材料，芳綸漿柏與尼龍66基體間的界面粘附性較好，大大改善了尼龍與芳綸漿 柏間的相容性、增強尼龍與芳綸漿柏之間的界面作用力，提高了符合材料的強度、熱變形溫 度及耐磨性。
[0027] 本發(fā)明的優(yōu)點是改善了尼龍66與芳綸漿柏之間的相容性，結(jié)合尼龍和芳綸漿柏 各自的優(yōu)點，制備出了具有機械性能好、耐磨性好、熱變形溫度高、尺寸穩(wěn)定性好的復(fù)合材 料。

【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明做進一步詳細說明：
[0029] 實施例1
[0030] 1)稱取100重量份數(shù)的尼龍66鹽、8重量份數(shù)的長度為0. 5-1. 5mm，含水量為 5%-12%的芳綸1414漿柏、0. 5重量份數(shù)的乙酸，并將以上組分加入到高壓反應(yīng)釜內(nèi)；
[0031] 2)稱取50重量份數(shù)的去離子水、0. 1重量份數(shù)的納米二氧化鈦并將其溶于去離子 水中，制備成溶液，把制備的溶液至于超聲下攪拌1-2小時，然后加入到高壓反應(yīng)釜中；
[0032] 3)用氮氣置換高壓反應(yīng)釜內(nèi)的空氣至少三次，然后通入氮氣作為反應(yīng)保護氣；在 壓力為1.7MPa，溫度為230°C下保溫保壓2h，然后泄壓至常壓，與此同時升溫，溫度不超過 280°C，常壓反應(yīng)30min，并抽真空30min，出料，切粒。
[0033] 實施例2
[0034] 1)稱取100重量份數(shù)的尼龍66鹽、1重量份數(shù)的長度為0.5-1. 5mm，含水量為 5%-12%的芳綸1414漿柏、0. 1重量份數(shù)的乙酸，并將以上組分加入到高壓反應(yīng)釜內(nèi)；
[0035] 2)稱取30重量份數(shù)的去離子水、0. 02重量份數(shù)的納米二氧化鈦并將其溶于去離 子水中，制備成溶液，把制備的溶液至于超聲下攪拌1-2小時，然后加入到高壓反應(yīng)釜中；
[0036] 3)用氮氣置換高壓反應(yīng)釜內(nèi)的空氣至少三次，然后通入氮氣作為反應(yīng)保護氣；在 壓力為1.5MPa，溫度為210°C下保溫保壓2h，然后泄壓至常壓，與此同時升溫，溫度不超過 280°C，常壓反應(yīng)30min，并抽真空30min，出料，切粒。
[0037] 實施例3
[0038] 1)稱取100重量份數(shù)的尼龍66鹽、10重量份數(shù)的長度為0. 5-1. 5mm，含水量為 5%-12%的芳綸1414漿柏、1重量份數(shù)的乙酸，并將以上組分加入到高壓反應(yīng)釜內(nèi)；
[0039] 2)稱取60重量份數(shù)的去離子水、0. 3重量份數(shù)的納米二氧化鈦并將其溶于去離子 水中，制備成溶液，把制備的溶液至于超聲下攪拌1-2小時，然后加入到高壓反應(yīng)釜中；
[0040] 3)用氮氣置換高壓反應(yīng)釜內(nèi)的空氣至少三次，然后通入氮氣作為反應(yīng)保護氣；在 壓力為l.SMPa，溫度為240°C下保溫保壓3h，然后泄壓至常壓，與此同時升溫，溫度不超過 280°C，常壓反應(yīng)30min，并抽真空30min，出料，切粒。
[0041] 實施例4
[0042] 1)稱取100重量份數(shù)的尼龍66鹽、5重量份數(shù)的長度為0. 5-1. 5mm，含水量為 5%-12%的芳綸1414漿柏、0. 5重量份數(shù)的己二酸，并將以上組分加入到高壓反應(yīng)釜內(nèi)；
[0043] 2)稱取55重量份數(shù)的去離子水、0. 1重量份數(shù)的納米硫酸鋇并將其溶于去離子水 中，制備成溶液，把制備的溶液至于超聲下攪拌1-2小時，然后加入到高壓反應(yīng)釜中；
[0044] 3)用氮氣置換高壓反應(yīng)釜內(nèi)的空氣至少三次，然后通入氮氣作為反應(yīng)保護氣；在 壓力為1.6MPa，溫度為220°C下保溫保壓2h，然后泄壓至常壓，與此同時升溫，溫度不超過 280°C，常壓反應(yīng)30min，并抽真空30min，出料，切粒。
[0045] 對比例1
[0046] 1)稱取100重量份數(shù)的尼龍66鹽、0. 5重量份數(shù)的乙酸，并將以上組分加入到高 壓反應(yīng)釜內(nèi)；
[0047] 2)稱取50重量份數(shù)的去離子水、0. 1重量份數(shù)的納米二氧化鈦并將其溶于去離子 水中，制備成溶液，把制備的溶液至于超聲下攪拌1-2小時，然后加入到高壓反應(yīng)釜中；
[0048] 3)用氮氣置換高壓反應(yīng)釜內(nèi)的空氣至少三次，然后通入氮氣作為反應(yīng)保護氣；在 壓力為1.7MPa，溫度為230°C下保溫保壓2h，然后泄壓至常壓，與此同時升溫，溫度不超過 280°C，常壓反應(yīng)30min，并抽真空30min，出料，切粒。
[0049] 通過該發(fā)明生產(chǎn)得到的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料的性能測試結(jié)果見下表1 :
[0050] 表 1
[0051]

【權(quán)利要求】
1. 一種增強耐磨尼龍66復(fù)合材料，其特征在于：由包括以下重量份的組分制成： 尼龍66鹽 100份， 芳綸漿柏 1-10份， 封端劑 0. 1-1份， 成核劑 0. 02-0. 3份， 去尚子水 30-60份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料，其特征在于：所述的芳綸漿柏為 5-8 份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料，其特征在于：所述的封端劑為 0· 3-0. 5 份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料，其特征在于：所述的成核劑為 0· 1-0. 2 份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料，其特征在于：所述的封端劑為己 二酸或乙酸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料，其特征在于：所述的成核劑為納 米硫酸鋇或納米二氧化鈦。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料，其特征在于：所述的芳綸漿柏的 長度為〇· 5-1. 5mm，含水量為5%-12%的芳綸1414漿柏。
8. -種權(quán)利要求1-7中任一所述的增強耐磨尼龍66復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于：采用原位聚合的方法進行制備，該方法包括以下步驟： (1) 稱取100重量份數(shù)的尼龍鹽、1-10重量份數(shù)的芳綸漿柏、0. 1-1重量份數(shù)的封端劑， 并將以上組分加入到高壓反應(yīng)釜內(nèi)； (2) 稱取30-60重量份數(shù)的去離子水、0. 02-0. 3重量份數(shù)的成核劑并將其溶于去離子 水中，制備成溶液，把制備的溶液至于超聲下攪拌1-2小時，然后加入到高壓反應(yīng)釜中； (3) 用氮氣置換高壓反應(yīng)釜內(nèi)的空氣至少三次，然后通入氮氣作為反應(yīng)保護氣；保溫保 壓，然后泄壓至常壓，與此同時升溫，溫度不超過280°C，常壓反應(yīng)30min，并抽真空30min， 出料，切粒。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述的步驟（2)中，在壓力為 1. 5MPa-l. 8MPa，溫度為210°C _240°C下保溫保壓反應(yīng)，反應(yīng)時間為2-3h。
【文檔編號】C08G69/28GK104250439SQ201310258531
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】楊桂生, 田文偉 申請人:上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司