一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其由以下組分按質量百分比制成：46％-68.1％的再生尼龍樹脂、25％-35％的玻璃纖維、3％-8％的增韌劑、0.2％-1.0％的抗氧劑、0.5％-2.0％的潤滑劑、2％-4％的熱穩(wěn)定劑、1.0％-3.0％的黑色母和0.2％-1.0％抗水解劑。其制備方法如下：步驟一、烘干；步驟二、原料配比；步驟三、攪勻；步驟四、擠出造粒。本發(fā)明提供的再生尼龍復合材料，通過各功能性助劑復配作用使得再生尼龍復合材料的機械性能、耐熱性能大幅度提高，保證產(chǎn)品在高水溫環(huán)境下長期使用。目前產(chǎn)品成功應用于制備拖拉機的冷卻水箱，產(chǎn)品已取代原鋁鐵制水箱。
【專利說明】一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料及其制備方法
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及高分子復合材料制備【技術領域】，更具體地說，特別涉及一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料及其制備方法，尤其適用于拖拉機水箱使用。
【【背景技術】】
[0002]隨著世界石油資源日益枯竭及環(huán)境問題的嚴峻，節(jié)能、環(huán)保和輕量已成為世界工業(yè)發(fā)展面臨的問題，尼龍具有良好的力學性能、耐熱性、耐磨性、耐化學性、自潤滑性，又具有易于加工成型、設計自由度大、可一體化成型復雜的結構部件、減少生產(chǎn)工序及低生產(chǎn)成本的優(yōu)點。
[0003]尼龍作為工程塑料中使用量最大的品種之一，但是隨著社會生態(tài)環(huán)保和低碳要求越來越高，如何實現(xiàn)尼龍樹脂的高附加值回收利用是現(xiàn)在社會面臨的嚴峻問題。因為，尼龍的回收不僅可以減少廢棄物的排放，同時有利于生態(tài)環(huán)境保護。
[0004]尼龍改性材料在很多領域已經(jīng)實現(xiàn)“以塑代鋼”的目的，不僅降低制品的成本，同時減輕了制品的重量， 但是目前國內還未見將改性尼龍材料應用于拖拉機的水箱，特別是通過利用先進的改性技術實現(xiàn)再生尼龍高性能化，保證再生尼龍復合材料能滿足拖拉機水箱的長期高溫使用的研究未見報道。因此，如何得到適合拖拉機水箱使用的再生尼龍復合材料，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。
【
【發(fā)明內容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料及其制備方法，用于高效回收利用尼龍樹脂，得到用途廣，性能優(yōu)越適合于拖拉機水箱使用的再生尼龍復合材料。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案為:
[0007]本發(fā)明一方面提供了一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其由以下組分按質量百分比制成:
[0008]46% -68.1 %的再生尼龍樹脂、25% -35%的玻璃纖維、3% _8%的增韌劑、0.2% -1.0%的抗氧劑、0.5% -2.0%的潤滑劑、2% -4%的熱穩(wěn)定劑、1.0% -3.0%的黑色母和0.2% -1.0 %抗水解劑。
[0009]作為本發(fā)明進一步的改進，由以下組分按質量百分比制成:
[0010]53.2% -66.3%的再生尼龍樹脂、25% -35%的玻璃纖維、3% -4%的增韌劑、0.4% -0.8%的抗氧劑、0.8% -1.2%的潤滑劑、2% -2.5%的熱穩(wěn)定劑、2% -2.5%的黑色母和0.5% -0.8%抗水解劑。
[0011]作為本發(fā)明進一步的改進，所述的再生尼龍樹脂為再生PA6、再生PA66或者二者的組合，其按照烏氏粘度法相對粘度為2.4-3.2，再生尼龍樹脂水分含量小于0.5%。
[0012]作為本發(fā)明進一步的改進，所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維，單根直徑為9 μ m-14 μ m。
[0013]作為本發(fā)明進一步的改進，所述的增韌劑為聚乙烯辛烯共聚彈性體接枝馬來酸酐(POE-g-MAH)、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐(EPDM-g-MAH)、聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯接枝馬來酸(SEBS-g-MAH)中的任意一種或任意多種的組合。
[0014]作為本發(fā)明進一步的改進，所述抗氧劑為:N，N'-亞已基-1.6-二[(3，5_二叔丁基-4-羥苯基)丙酰胺](抗氧劑1098)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑626)中的任意一種或任意多種的組合。
[0015]作為本發(fā)明進一步的改進，所述潤滑劑為硅酮類、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂肪酸酰胺、氧化聚乙烯蠟、褐煤蠟中的任意一種或任意多種的組合。
[0016]作為本發(fā)明進一步的改進，所述的熱穩(wěn)定劑為:鹵化亞銅類、銅鹽磷酸鹽類、磷酸鹽類中的一種或其任意多種的組合。
[0017]作為本發(fā)明進一步的改進作，所述的鹵化亞銅類為鹵化鉀和鹵化亞銅復合物。
[0018]作為本發(fā)明進一步的改進作，所述的銅鹽磷酸鹽類為鹵化亞銅和磷酸氫二鈉復合物。
[0019]作為本發(fā)明進一步的改進作，所述的磷酸鹽類為磷酸氫二鈉。
[0020]作為本發(fā)明進一步的改進，所述的黑色母為以尼龍為載體的苯胺黑母粒、以尼龍為載體炭黑母粒及無載體炭黑母粒中的任意一種或任意多種的組合。
[0021]作為本發(fā)明進一步的改進，所述水解劑為芳香族聚碳化二亞胺、高分子量高位阻亞磷酸酯中的任意一種或其任意多種的組合。
[0022]本發(fā)明另一方面提供了一種上述尼龍復合材料的制備方法，其具體包括以下步驟:
[0023]步驟一、將再生尼龍樹脂放置100°C的烘箱中干燥3-4小時，使其含水率小于5%。；
[0024]步驟二、按配方中各組分質量百分比分別稱取再生尼龍樹脂、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、黑色母、熱穩(wěn)定劑、抗水解劑和玻璃纖維；
[0025]步驟三、將再生尼龍樹脂、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、黑色母、熱穩(wěn)定劑、抗水解劑加入高速攪拌機中攪拌混合均勻；
[0026]步驟四、將步驟三所得混合物和玻纖分別通過主喂料和側喂料加入到長徑比為40: I的雙螺桿擠出機中，主機的轉速600r/min，加入溫度240-280°C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa，熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝。
[0027]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明取得的有益效果為:
[0028]本發(fā)明高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料是依靠玻璃纖維和尼龍的復合作用，利用玻纖的高強度、高剛性大幅度提高高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料力學性能、耐熱性能、尺寸穩(wěn)定性。
[0029]本發(fā)明采用不同熱穩(wěn)定體系和抗水解體系改善了尼龍樹脂耐熱和耐水解特性，保障高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料長期在高溫熱水條件下的使用。
[0030]本發(fā)明采用不同抗氧體系和潤滑體系保障再生尼龍復合材料在高溫加工條件下的性能保持和順暢加工，克服了因高溫加工條件下，材料流動性不佳或加工不順暢對尼龍性能破壞的弊端。[0031]本發(fā)明的制造方法工藝簡單、生產(chǎn)方便、符合工業(yè)化生產(chǎn),市場前景廣闊。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0032]圖1為本發(fā)明所提供的尼龍復合材料制備方法的流程圖。
【【具體實施方式】】
[0033]下面將結合附圖1對本發(fā)明進行進一步詳細的說明。
[0034]實施例1:
[0035]將61kg干燥后再生尼龍6樹脂(相對粘度2.4)、0.25kg抗氧劑1098、0.25kg抗氧劑168、3kgEPDM-g-MAH、lkg娃酮、2kg鹵化亞銅、2kg苯胺黑、0.5kg芳香族聚碳化二亞胺加入到高速攪拌機中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機的主喂料器中，將30kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機的側喂料器中，主機的轉速600r/min，加入溫度240_280°C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa,經(jīng)雙螺桿擠出機造粒。
[0036]實施例2:
[0037]將56kg干燥后再生尼龍66樹脂(相對粘度2.6)、0.25kg抗氧劑1010、0.25kg抗氧劑168、4kgP0E-g-MAH、lkg氧化聚乙烯臘、1.5kg磷酸氫二鈉、2.5kg無載體碳黑、0.5kg芳香族聚碳化二亞胺加入到高速攪拌機中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機的主喂料器中，將35kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機的側喂料器中，主機的轉速600r/min，加入溫度240-2800C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa,經(jīng)雙螺桿擠出機造粒。
[0038]實施例3:
[0039]將30kg干燥后尼龍66樹脂(相對粘度2.8)、30.8kg干燥后再生尼龍6樹脂(相對粘度2.2) ,0.3kg抗氧劑626、3kgSEBS-g-MAH、0.8kg硅酮、0.5kg乙撐雙硬脂酰胺、2kg銅鹽磷酸鹽類、2kg以尼龍為載體炭黑母粒、0.6kg高分子量高位阻亞磷酸酯加入到高速攪拌機中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機的主喂料器中，將3 O k g玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機的側喂料器中，主機的轉速600r/min，加入溫度240_280°C，真空壓力控制在
0.06-0.08MPa,，經(jīng)雙螺桿擠出機造粒。
[0040]實施例4:
[0041]將66.3kg干燥后再生尼龍6樹脂(相對粘度2.4)、0.2kg抗氧劑1098,0.2kg抗氧劑168、3kgEPDM-g-MAH、0.8kg娃酮、2kg鹵化亞銅、2kg苯胺黑、0.5kg芳香族聚碳化二亞胺加入到高速攪拌機中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機的主喂料器中，將25kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機的側喂料器中，主機的轉速600r/min，加入溫度240_280°C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa,經(jīng)雙螺桿擠出機造粒。
[0042]實施例5:
[0043]將46kg干燥后再生尼龍66樹脂(相對粘度2.6)、0.5kg抗氧劑1010、0.5kg抗氧劑168、8kgP0E-g-MAH、2kg氧化聚乙烯臘、4kg銅鹽磷酸鹽類、3kg無載體碳黑、Ikg芳香族聚碳化二亞胺加入到高速攪拌機中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機的主喂料器中，將35kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機的側喂料器中，主機的轉速600r/min，加入溫度240-280 °C，真空壓力控制在0.06-0.08MPa,經(jīng)雙螺桿擠出機造粒。
[0044] 實施例6:[0045]將30kg干燥后尼龍66樹脂(相對粘度2.8)、30.8kg干燥后再生尼龍6樹脂(相對粘度2.2)、0.2kg抗氧劑626、3kgSEBS-g-MAH、0.25kg硅酮、0.25kg乙撐雙硬脂酰胺、2kg鹵化亞銅、Ikg以尼龍為載體炭黑母粒、0.2kg高分子量高位阻亞磷酸酯加入到高速攪拌機中，攪拌均勻后加入到雙螺桿擠出機的主喂料器中，將32.3kg玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機的側喂料器中主機的轉速600r/min，加入溫度240-280 V，真空壓力控制在
0.06-0.08MPa,，經(jīng)雙螺桿擠出機造粒。
[0046]效果例1:
[0047]機械力學性能及熱性能表征，將實施例1-6的高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料進行測試，結果見表1和表2:
[0048]表1
[0049]
【權利要求】
1.一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:其由以下組分按質量百分比制成: 46 % -68.1 %的再生尼龍樹脂、25 % -35 %的玻璃纖維、3 % -8 %的增韌劑、0.2% -1.0%的抗氧劑、0.5% -2.0%的潤滑劑、2% -4%的熱穩(wěn)定劑、1.0% -3.0%的黑色母和0.2% -1.0 %抗水解劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:所述的再生尼龍樹脂為再生PA6、再生PA66或者二者的組合，其按照烏氏粘度法相對粘度為2.4-3.2，再生尼龍樹脂水分含量小于0.5%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維，單根直徑為9 μ m-14 μ m。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:所述的增韌劑為聚乙烯辛烯共聚彈性體接枝馬來酸酐(POE-g-MAH)、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐(EPDM-g-MAH)、聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯接枝馬來酸(SEBS-g-MAH)中的任意一種或任意多種的組合。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:所述抗氧劑為:N，N'-亞已基-1.6-二 [(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酰胺]、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的任意一種或任意多種的組合。
6.根據(jù)權利 要求1所述的一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:所述潤滑劑為硅酮類、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂肪酸酰胺、氧化聚乙烯蠟、褐煤蠟中的任意一種或任意多種的組合。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:所述的熱穩(wěn)定劑為:鹵化亞銅類、銅鹽磷酸鹽類、磷酸鹽類中的一種或其任意多種的組合，優(yōu)選的，所述的鹵化亞銅類為鹵化鉀和鹵化亞銅復合物，所述的銅鹽磷酸鹽類為鹵化亞銅和磷酸氫二鈉復合物，所述的磷酸鹽類為磷酸氫二鈉。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:所述的黑色母為以尼龍為載體的苯胺黑母粒、以尼龍為載體炭黑母粒及無載體炭黑母粒中的任意一種或任意多種的組合。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種高熱氧穩(wěn)定性和耐熱性再生尼龍復合材料，其特征在于:所述水解劑為芳香族聚碳化二亞胺、高分子量高位阻亞磷酸酯中的任意一種或其任意多種的組合。
10.一種如權利要求1-9任一項所述的一種再生尼龍復合材料的制備方法，其特征在于:其具體包括以下步驟: 步驟一、將再生尼龍樹脂放置100°c的烘箱中干燥3-4小時，使其含水率小于5%。； 步驟二、按配方中各組分質量百分比分別稱取再生尼龍樹脂、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、黑色母、熱穩(wěn)定劑、抗水解劑和玻璃纖維； 步驟三、將再生尼龍樹脂、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、黑色母、熱穩(wěn)定劑、抗水解劑加入高速攪拌機中攪拌混合均勻； 步驟四、將步驟三所得混合物和玻纖分別通過主喂料和側喂料加入到長徑比為40: 1的雙螺桿擠出機中，主機的轉速600r/min，加入溫度240-280°C，真空壓力控制在.0.06-0.08MPa，熔融 混煉后擠出拉條、切粒、包裝。
【文檔編號】C08K5/20GK104004348SQ201410247630
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2014年6月6日
【發(fā)明者】陸建華, 蔣東升 申請人:寧波伊德爾新材料有限公司