本發(fā)明涉及功能性母料領(lǐng)域，具體涉及一種提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒。
背景技術(shù)：
：尼龍樹脂即聚己二酰己二胺樹脂，具有較好的疲勞強度和鋼性，摩擦系數(shù)低，耐磨性好，應用在汽車零部件、電力和電子器件領(lǐng)域。但是隨汽車小型化、電子電氣設(shè)備高性能化、機械設(shè)備輕量化進程加快，對尼龍樹脂的性能要求更高，尤其對尼龍作為結(jié)構(gòu)性材料在耐熱性方面提出了很高的要求。當溫度在80℃以上時，尼龍樹脂內(nèi)的分子內(nèi)運動單元（鏈段）無規(guī)熱運動超過分子間內(nèi)聚作用導致分子間間距增大，使尼龍樹脂表現(xiàn)出耐熱性差的現(xiàn)象?，F(xiàn)有技術(shù)中是在尼龍樹脂中加入玻璃纖維提高尼龍樹脂的耐熱性、耐老化性。但玻璃纖維在注塑過程中會沿流動方向取向，引起力學性能和收縮率在取向方向上增強，導致制品變形翹曲。中國專利CN103254623A，
專利名稱：一種耐磨耐熱星尼龍，公布日期2013年8月21日，公開了一種添加有玻璃纖維、熱穩(wěn)定劑、醋酸銅、硅油、聚己內(nèi)酯、碳纖維、熱固性樹脂的尼龍樹脂，具有高溫不易變形的優(yōu)點。但玻璃纖維使尼龍制品存在變形翹曲的潛在缺陷。母粒是將超常量的改性化學助劑均勻負載在載體樹脂中而得到的粒狀聚集體。與直接在制品中添加改性化學助劑相比：母粒的分散效果好使制品的性能均勻，母粒的載體樹脂與制品樹脂的相容性好使添加母粒的制品的性能提提升效果更好，母粒的使用安全、功能全面。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中添加玻璃纖維來提高尼龍樹脂的耐熱性存在制品翹曲的潛在缺陷風險，本發(fā)明的目的在于提供一種可添加在尼龍樹脂中的功能母粒，通過功能母粒中的復合成分提高尼龍樹脂的耐熱性，使其能夠滿足汽車小型化、電子電氣設(shè)備的高性能化、機械設(shè)備輕量化的應用要求，同時避免出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案：一種提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒，由以下重量份的組份制備而成：載體樹脂100～120份、納米級二氧化硅粉15～25份、粉狀植物鞣劑15～25份、納米級螢石粉8～10份、增韌劑5～7份、熱穩(wěn)定劑5～7份、偶聯(lián)劑0.8～1.2份、分散劑0.8～1.2份、抗氧劑0.8～1.0份，其中載體樹脂為聚己二酰己二胺。本發(fā)明的功能母粒采用聚己二酰己二胺樹脂作為載體樹脂與尼龍樹脂的相容性好，可使功能母粒均勻分散的添加到尼龍樹脂中，使功能母粒改善尼龍樹脂的耐熱性的效果更佳。在本發(fā)明的功能母粒中有納米級二氧化硅粉、粉狀植物鞣劑和納米級螢石粉三種復合成分，作為功能母粒的組份添加到尼龍樹脂中均勻分散填充。其中納米級二氧化硅粉的表面有大量的硅羥基，可以與尼龍樹脂中的酰胺中的氫原子或羥基形成氫鍵，納米級螢石粉中的氟也因具有較強的電負性而與尼龍樹脂中的酰胺中的氫原子或羥基形成氫鍵，粉狀植物鞣劑中的單寧含有較多的酚羥基也與尼龍樹脂中的酰胺中的氫原子或羥基形成氫鍵，這三中成分通過不同的機理與尼龍樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成氫鍵，協(xié)同形成對尼龍樹脂內(nèi)的鏈段熱運動的限制約束，從而提高尼龍樹脂的耐熱性。同時二氧化硅和螢石粉可以提高尼龍樹脂的強度，強化尼龍樹脂的耐熱性。增韌劑可以提高尼龍樹脂的彎曲和拉伸強度，熱穩(wěn)定劑輔助復合成分提高耐熱效果，偶聯(lián)劑提高尼龍樹脂與復合成分間的表面活性，分散劑使各組份分散均勻，從而協(xié)同復合成分的效果。作為本發(fā)明的一種改進，增韌劑為木質(zhì)素纖維。木質(zhì)素纖維可以增強尼龍樹脂的韌性好抗拉強度，保證尼龍樹脂的物理性質(zhì)基本穩(wěn)定，強化功能母粒的耐熱性效果。作為本發(fā)明的一種改進，熱穩(wěn)定劑為納米級石墨烯。納米級石墨烯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在尼龍樹脂內(nèi)部形成連接層，可提高尼龍樹脂的熱穩(wěn)定性，防止熱變形，強化功能母粒的耐熱效果。作為本發(fā)明的一種改進，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑改善了螢石粉、二氧化硅與尼龍樹脂之間的表面活性，促進了氫鍵的形成，提高了功能母粒的效果。作為本發(fā)明的一種改進，所述分散劑為氧化聚乙烯蠟。氧化聚乙烯蠟功能母粒中的各成分在添加到尼龍樹脂中后分散均勻，保證尼龍樹脂品質(zhì)的一致性。作為本發(fā)明的一種改進，所述抗氧劑的組份以重量份比計為：BHT：檸檬酸=1:1.2～1.5。BHT與檸檬酸的組合可以有效提高尼龍樹脂的耐老化性，強化功能母粒的耐熱效果。一種提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒的制備方法，包括以下步驟：（1）將重量份的各原料組份放入混合攪拌機中在50～60℃攪拌混合45～60分鐘，攪拌速度250～300r/min；（2）將混合物料投入雙螺桿擠出機中，保持雙螺桿擠出機的攪拌速度為180～220r/min，雙螺桿擠出機各段的溫度范圍為155～200℃，經(jīng)充分熔融復合后，擠出成粒；（3）將步驟（2）所得顆粒經(jīng)過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩。首先將原料在混合攪拌機中高速攪拌均勻，提高功能母粒的性能一致性。通過雙螺桿擠出機熔融復合擠出成顆粒狀。本發(fā)明的功能母粒的粒徑可通過-15目～+20目的篩網(wǎng)，添加在尼龍樹脂中既可以保證均勻分散，又避免粒徑過大影響功能母粒的熔融分散效果。作為本發(fā)明的一種改進，步驟（2）中雙螺桿擠出機各段的溫度控制分別為：一段155～160℃、二段160～170℃、三段170～180℃、四段180～190℃、五段190～195℃、六段195～200℃、七段190～195℃，模頭溫度為190～195℃。通過設(shè)定雙螺桿擠出機各段的操作溫度逐漸上升，充分釋放功能母粒中各組分的耐熱、抗氧化、熱穩(wěn)定以及潤滑分散特性，提高功能母粒性能的穩(wěn)定均勻一致。作為本發(fā)明的一種改進，在進行步驟（3）篩選前將步驟（2）所得顆粒140～155℃通風干燥2～4小時得干燥的顆粒。這樣可以促進功能母粒表面結(jié)構(gòu)均勻，便于長期存放。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明的功能母粒將納米級二氧化硅粉、螢石粉和植物鞣劑負載在載體樹脂中，通過在尼龍樹脂內(nèi)部形成氫鍵限制尼龍樹脂的鏈段的無規(guī)則運動，提高尼龍樹脂的耐熱性，同時避免了玻璃纖維引起的翹曲缺陷，而且使尼龍樹脂的韌性、抗老化能力增強，樹脂品質(zhì)均勻。具體實施方式下面就本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：實施例1：一種提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒，由以下重量份的組份制備而成：載體樹脂100g、納米級二氧化硅粉15g、粉狀植物鞣劑15g、納米級螢石粉8g、增韌劑5g、熱穩(wěn)定劑5g、偶聯(lián)劑0.8g、分散劑0.8g、抗氧劑0.8g，其中載體樹脂為聚己二酰己二胺，增韌劑為木質(zhì)素纖維，熱穩(wěn)定劑為石墨烯，偶聯(lián)劑優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，分散劑優(yōu)選為氧化聚乙烯蠟，抗氧劑優(yōu)選為BHT與檸檬酸組合，且重量份比為：BHT：檸檬酸=1:1.2～1.5。提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒的制備方法包括以下步驟：（1）將重量份的各原料組份放入混合攪拌機中在50℃攪拌混合45分鐘，攪拌速度250r/min；（2）將混合物料投入雙螺桿擠出機中，保持雙螺桿擠出機的攪拌速度為180r/min，雙螺桿擠出機各段的溫度范圍為155～200℃，經(jīng)充分熔融復合后，擠出成粒；（3）將步驟（2）所得顆粒經(jīng)過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩。為得到性能均勻且表現(xiàn)較好的母粒，步驟（2）中雙螺桿擠出機各段的溫度控制分別為：一段155～160℃、二段160～170℃、三段170～180℃、四段180～190℃、五段190～195℃、六段195～200℃、七段190～195℃，模頭溫度為190～195℃。為提高功能母粒表面的均勻程度，將步驟（2）所得顆粒140℃通風干燥4小時得干燥的顆粒，然后再通過步驟（3）篩選。通過-15目～+20目篩網(wǎng)的顆粒即為所要獲得的提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒。實施例2：一種提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒，由以下重量份的組份制備而成：載體樹脂110g、納米級二氧化硅粉20g、粉狀植物鞣劑20g、納米級螢石粉9g、增韌劑6g、熱穩(wěn)定劑6g、偶聯(lián)劑1.0g、分散劑1.0g、抗氧劑0.9g，其中載體樹脂為聚己二酰己二胺，增韌劑為木質(zhì)素纖維，熱穩(wěn)定劑為石墨烯，偶聯(lián)劑優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，分散劑優(yōu)選為氧化聚乙烯蠟，抗氧劑優(yōu)選為BHT與檸檬酸組合，且重量份比為：BHT：檸檬酸=1:1.2～1.5。提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒的制備方法包括以下步驟：（1）將重量份的各原料組份放入混合攪拌機中在55℃攪拌混合50分鐘，攪拌速度270r/min；（2）將混合物料投入雙螺桿擠出機中，保持雙螺桿擠出機的攪拌速度為200r/min，雙螺桿擠出機各段的溫度范圍為155～200℃，經(jīng)充分熔融復合后，擠出成粒；（3）將步驟（2）所得顆粒經(jīng)過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩。為得到性能均勻且表現(xiàn)較好的母粒，步驟（2）中雙螺桿擠出機各段的溫度控制分別為：一段155～160℃、二段160～170℃、三段170～180℃、四段180～190℃、五段190～195℃、六段195～200℃、七段190～195℃，模頭溫度為190～195℃。為提高功能母粒表面的均勻程度，將步驟（2）所得顆粒150℃通風干燥3小時得干燥的顆粒，然后再通過步驟（3）篩選。通過-15目～+20目篩網(wǎng)的顆粒即為所要獲得的提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒。實施例3：一種提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒，由以下重量份的組份制備而成：載體樹脂120g、納米級二氧化硅粉25g、粉狀植物鞣劑25g、納米級螢石粉10g、增韌劑7g、熱穩(wěn)定劑7g、偶聯(lián)劑1.2g、分散劑1.2g、抗氧劑1.0g，其中載體樹脂為聚己二酰己二胺，增韌劑為木質(zhì)素纖維，熱穩(wěn)定劑為石墨烯，偶聯(lián)劑優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，分散劑優(yōu)選為氧化聚乙烯蠟，抗氧劑優(yōu)選為BHT與檸檬酸組合，且重量份比為：BHT：檸檬酸=1:1.2～1.5。提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒的制備方法包括以下步驟：（1）將重量份的各原料組份放入混合攪拌機中在60℃攪拌混合60分鐘，攪拌速度300r/min；（2）將混合物料投入雙螺桿擠出機中，保持雙螺桿擠出機的攪拌速度為220r/min，雙螺桿擠出機各段的溫度范圍為155～200℃，經(jīng)充分熔融復合后，擠出成粒；（3）將步驟（2）所得顆粒經(jīng)過-15目～+20目的篩網(wǎng)過篩。為得到性能均勻且表現(xiàn)較好的母粒，步驟（2）中雙螺桿擠出機各段的溫度控制分別為：一段155～160℃、二段160～170℃、三段170～180℃、四段180～190℃、五段190～195℃、六段195～200℃、七段190～195℃，模頭溫度為190～195℃。為提高功能母粒表面的均勻程度，將步驟（2）所得顆粒155℃通風干燥2小時得干燥的顆粒，然后再通過步驟（3）篩選。通過-15目～+20目篩網(wǎng)的顆粒即為所要獲得的提高尼龍樹脂耐熱性的功能母粒。市售一般尼龍樹脂（對比例1）與添加有本發(fā)明的實施例1、2、3的功能母粒的尼龍樹脂（分別為測試樣1、測試樣2、測試樣3）的性能數(shù)據(jù)對比如表1所示：表1性能對比數(shù)據(jù)測試項目測試標準對比例1測試樣1測試樣2測試樣3熱變形溫度ASTMD64887.5℃99.2℃103.4℃108.1℃拉伸強度ASTMD63889MPa97MPa103MPa109MPa懸臂梁缺口沖擊強度GB/T1843-200816.7KJ/m219.0KJ/m220.1KJ/m222.3KJ/m2本發(fā)明的功能母?？擅黠@提高尼龍樹脂的耐熱性，避免產(chǎn)生翹曲缺陷，而且增強了尼龍樹脂的韌性、抗老化能力。當前第1頁1 2 3