本发明属于聚酰胺复合材料领域，具体设计的是一种耐低温聚酰胺复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚酰胺（尼龙）作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，因尼龙具有很多的特性，其在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。但其具有耐低温性能差，在低温下容易发生脆裂，对尼龙的性能造成严重的影响。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提出一种耐低温聚酰胺复合材料及其制备方法，改善聚酰胺的耐低温性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种耐低温聚酰胺复合材料，由以下成分以重量份混炼而成：聚酰胺基体50-70份,防冻混料10-15份,辅料5-7份，抗氧化剂1-2份,外加剂1-3份;所述防冻混料由10-15份聚异戊二烯、5-8份为高岭土、3-5份沸石粉和3-5份改性纳米二氧化硅混合而成；所述辅料为3-5份改性多壁碳纳米管、6-10份tin、5-8份超高分子量聚乙烯粉，所述外加剂为1-3份环氧大豆油、1-3份硅烷偶联剂，1-2改性硅油。
进一步，所述聚酰胺复合材料还含有1-3份光亮剂。
进一步，所述防冻混料中还含有3-5份tic和3-5份硅酸盐片晶。
进一步，所述辅料中还含有1-1.5份聚四氟乙烯。
进一步，所述外加剂中还含有1-2份椰油酰胺丙基甜菜碱。
进一步，所述的一种耐低温聚酰胺复合材料，其制备方法包括以下步骤：
一)制备改性纳米二氧化硅、改性多壁碳纳米管和改性硅油
将正硅酸乙酯和无水乙醇加入到装有滴液漏斗的三口烧瓶中，50℃条件下边搅拌边滴加酸化过的体积比1:1的无水乙醇与去离子水混合液，滴完后加入纳米二氧化硅粒子继续搅拌，纳米二氧化硅、正硅酸乙酯、无水乙醇和酸化无水乙醇与去离子水混合液的比例为1g：2ml：10ml：3ml，反应12h后，加入相对于纳米二氧化硅粒子质量的5%的甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，在50℃温度下继续搅拌反应6h，得到改性纳米二氧化硅溶胶，然后在50℃条件下真空干燥，得到改性纳米二氧化硅，备用；
（a）、将多壁碳纳米管加入浓硝酸中，二者的比例为1g：30ml，120℃回流24h后，用去离子水稀释、洗涤、过滤，并烘干；（b）、将（a）步烘干料加入socl2中，二者比例为1g:50ml，70℃回流24h后，离心、用ch2cl2洗涤、并在80℃条件下烘干；（c）、将（b）步烘干料加入熔融十八胺中，二者质量比为1:5，90℃下反应24h，然后将产物离心，并用无水乙醇洗涤，最后，80℃烘干得到改性多壁碳纳米管，备用；
首先将比例为1:15:3:2的n-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和四甲基氢化氨混合均匀，氮气保护、搅拌、110℃条件下，保温6-8h，然后升温至135℃，反应0.5h，然后于135℃、60kpa真空脱低沸物0.5h，得到中间产物；取中间产物和活性聚醚加入异丙醇，三者比例为2g：1g：50ml，搅拌均匀，80℃反应5h，最后，于135℃、60kpa真空脱溶剂和低沸物0.5h，得到改性硅油，备用；
二）复合材料的制备
首先按上述比例将聚酰胺基体、防冻混料，辅料，抗氧化剂和外加剂加入混料机中，混合0.5h，然后将混合均匀的混合料加入双螺杆挤出机，螺杆转速为300-450r/min，挤出机机筒内温度设置为：一区240℃、二区255℃、三区263℃、四区260℃，混合料经挤出机挤出造粒，制得耐低温聚酰胺复合材料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的一种耐低温聚酰胺复合材料及其制备方法，一方面其在零下50℃条件下任具有良好的强度和一定的韧性，另一方面本发明制备的聚酰胺复合材料流动良好，方便后期材料制品的加工，再者，本发明制得的聚酰胺复合材料外观光泽度好的效果。
具体实施方式
下面结合对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
一种耐低温聚酰胺复合材料，由以下成分以重量份混炼而成：聚酰胺基体50份,防冻混料10份,辅料5份，抗氧化剂1份,外加剂1份;所述防冻混料由10份聚异戊二烯、5份为高岭土、3份沸石粉和3份改性纳米二氧化硅混合而成；所述辅料为3份改性多壁碳纳米管、6份tin、5份超高分子量聚乙烯粉，所述外加剂为1份环氧大豆油、1份硅烷偶联剂，1改性硅油。
进一步，所述聚酰胺复合材料还含有1份光亮剂。
进一步，所述防冻混料中还含有3份tic和3份硅酸盐片晶。
进一步，所述辅料中还含有1份聚四氟乙烯。
进一步，所述外加剂中还含有1份椰油酰胺丙基甜菜碱。
进一步，所述的一种耐低温聚酰胺复合材料，其制备方法包括以下步骤：
一)制备改性纳米二氧化硅、改性多壁碳纳米管和改性硅油
将正硅酸乙酯和无水乙醇加入到装有滴液漏斗的三口烧瓶中，50℃条件下边搅拌边滴加酸化过的体积比1:1的无水乙醇与去离子水混合液，滴完后加入纳米二氧化硅粒子继续搅拌，纳米二氧化硅、正硅酸乙酯、无水乙醇和酸化无水乙醇与去离子水混合液的比例为1g：2ml：10ml：3ml，反应12h后，加入相对于纳米二氧化硅粒子质量的5%的甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，在50℃温度下继续搅拌反应6h，得到改性纳米二氧化硅溶胶，然后在50℃条件下真空干燥，得到改性纳米二氧化硅，备用；
（a）、将多壁碳纳米管加入浓硝酸中，二者的比例为1g：30ml，120℃回流24h后，用去离子水稀释、洗涤、过滤，并烘干；（b）、将（a）步烘干料加入socl2中，二者比例为1g:50ml，70℃回流24h后，离心、用ch2cl2洗涤、并在80℃条件下烘干；（c）、将（b）步烘干料加入熔融十八胺中，二者质量比为1:5，90℃下反应24h，然后将产物离心，并用无水乙醇洗涤，最后，80℃烘干得到改性多壁碳纳米管，备用；
首先将比例为1:15:3:2的n-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和四甲基氢化氨混合均匀，氮气保护、搅拌、110℃条件下，保温6-8h，然后升温至135℃，反应0.5h，然后于135℃、60kpa真空脱低沸物0.5h，得到中间产物；取中间产物和活性聚醚加入异丙醇，三者比例为2g：1g：50ml，搅拌均匀，80℃反应5h，最后，于135℃、60kpa真空脱溶剂和低沸物0.5h，得到改性硅油，备用；
二）复合材料的制备
首先按上述比例将聚酰胺基体、防冻混料，辅料，抗氧化剂和外加剂加入混料机中，混合0.5h，然后将混合均匀的混合料加入双螺杆挤出机，螺杆转速为300-450r/min，挤出机机筒内温度设置为：一区240℃、二区255℃、三区263℃、四区260℃，混合料经挤出机挤出造粒，制得耐低温聚酰胺复合材料。
实施例2
一种耐低温聚酰胺复合材料，由以下成分以重量份混炼而成：聚酰胺基体60份,防冻混料13份,辅料6份，抗氧化剂1.5份,外加剂2份;所述防冻混料由12份聚异戊二烯、6份为高岭土、4份沸石粉和4份改性纳米二氧化硅混合而成；所述辅料为4份改性多壁碳纳米管、8份tin、6份超高分子量聚乙烯粉，所述外加剂为2份环氧大豆油、2份硅烷偶联剂，1改性硅油。
进一步，所述聚酰胺复合材料还含有2份光亮剂。
进一步，所述防冻混料中还含有4份tic和4份硅酸盐片晶。
进一步，所述辅料中还含有1份聚四氟乙烯。
进一步，所述外加剂中还含有1.5份椰油酰胺丙基甜菜碱。
进一步，所述的一种耐低温聚酰胺复合材料，其制备方法包括以下步骤：
一)制备改性纳米二氧化硅、改性多壁碳纳米管和改性硅油
将正硅酸乙酯和无水乙醇加入到装有滴液漏斗的三口烧瓶中，50℃条件下边搅拌边滴加酸化过的体积比1:1的无水乙醇与去离子水混合液，滴完后加入纳米二氧化硅粒子继续搅拌，纳米二氧化硅、正硅酸乙酯、无水乙醇和酸化无水乙醇与去离子水混合液的比例为1g：2ml：10ml：3ml，反应12h后，加入相对于纳米二氧化硅粒子质量的5%的甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，在50℃温度下继续搅拌反应6h，得到改性纳米二氧化硅溶胶，然后在50℃条件下真空干燥，得到改性纳米二氧化硅，备用；
（a）、将多壁碳纳米管加入浓硝酸中，二者的比例为1g：30ml，120℃回流24h后，用去离子水稀释、洗涤、过滤，并烘干；（b）、将（a）步烘干料加入socl2中，二者比例为1g:50ml，70℃回流24h后，离心、用ch2cl2洗涤、并在80℃条件下烘干；（c）、将（b）步烘干料加入熔融十八胺中，二者质量比为1:5，90℃下反应24h，然后将产物离心，并用无水乙醇洗涤，最后，80℃烘干得到改性多壁碳纳米管，备用；
首先将比例为1:15:3:2的n-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和四甲基氢化氨混合均匀，氮气保护、搅拌、110℃条件下，保温6-8h，然后升温至135℃，反应0.5h，然后于135℃、60kpa真空脱低沸物0.5h，得到中间产物；取中间产物和活性聚醚加入异丙醇，三者比例为2g：1g：50ml，搅拌均匀，80℃反应5h，最后，于135℃、60kpa真空脱溶剂和低沸物0.5h，得到改性硅油，备用；
二）复合材料的制备
首先按上述比例将聚酰胺基体、防冻混料，辅料，抗氧化剂和外加剂加入混料机中，混合0.5h，然后将混合均匀的混合料加入双螺杆挤出机，螺杆转速为300-450r/min，挤出机机筒内温度设置为：一区240℃、二区255℃、三区263℃、四区260℃，混合料经挤出机挤出造粒，制得耐低温聚酰胺复合材料。
实施例3
一种耐低温聚酰胺复合材料，由以下成分以重量份混炼而成：聚酰胺基体70份,防冻混料15份,辅料7份，抗氧化剂2份,外加剂3份;所述防冻混料由15份聚异戊二烯、8份为高岭土、5份沸石粉和5份改性纳米二氧化硅混合而成；所述辅料为5份改性多壁碳纳米管、10份tin、8份超高分子量聚乙烯粉，所述外加剂为3份环氧大豆油、3份硅烷偶联剂，2改性硅油。
进一步，所述聚酰胺复合材料还含有3份光亮剂。
进一步，所述防冻混料中还含有5份tic和5份硅酸盐片晶。
进一步，所述辅料中还含有1.5份聚四氟乙烯。
进一步，所述外加剂中还含有2份椰油酰胺丙基甜菜碱。
进一步，所述的一种耐低温聚酰胺复合材料，其制备方法包括以下步骤：
一)制备改性纳米二氧化硅、改性多壁碳纳米管和改性硅油
将正硅酸乙酯和无水乙醇加入到装有滴液漏斗的三口烧瓶中，50℃条件下边搅拌边滴加酸化过的体积比1:1的无水乙醇与去离子水混合液，滴完后加入纳米二氧化硅粒子继续搅拌，纳米二氧化硅、正硅酸乙酯、无水乙醇和酸化无水乙醇与去离子水混合液的比例为1g：2ml：10ml：3ml，反应12h后，加入相对于纳米二氧化硅粒子质量的5%的甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，在50℃温度下继续搅拌反应6h，得到改性纳米二氧化硅溶胶，然后在50℃条件下真空干燥，得到改性纳米二氧化硅，备用；
（a）、将多壁碳纳米管加入浓硝酸中，二者的比例为1g：30ml，120℃回流24h后，用去离子水稀释、洗涤、过滤，并烘干；（b）、将（a）步烘干料加入socl2中，二者比例为1g:50ml，70℃回流24h后，离心、用ch2cl2洗涤、并在80℃条件下烘干；（c）、将（b）步烘干料加入熔融十八胺中，二者质量比为1:5，90℃下反应24h，然后将产物离心，并用无水乙醇洗涤，最后，80℃烘干得到改性多壁碳纳米管，备用；
首先将比例为1:15:3:2的n-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和四甲基氢化氨混合均匀，氮气保护、搅拌、110℃条件下，保温6-8h，然后升温至135℃，反应0.5h，然后于135℃、60kpa真空脱低沸物0.5h，得到中间产物；取中间产物和活性聚醚加入异丙醇，三者比例为2g：1g：50ml，搅拌均匀，80℃反应5h，最后，于135℃、60kpa真空脱溶剂和低沸物0.5h，得到改性硅油，备用；
二）复合材料的制备
首先按上述比例将聚酰胺基体、防冻混料，辅料，抗氧化剂和外加剂加入混料机中，混合0.5h，然后将混合均匀的混合料加入双螺杆挤出机，螺杆转速为300-450r/min，挤出机机筒内温度设置为：一区240℃、二区255℃、三区263℃、四区260℃，混合料经挤出机挤出造粒，制得耐低温聚酰胺复合材料。
本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。