一种超耐磨尼龙复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超耐磨尼龙复合材料及其制备方法，属于尼龙生产技术领域。
【背景技术】
[0002]汽车作为现代最重要的交通运输工具之一，也是科学技术发展水平的标志，汽车工业是资金、技术、人才密集，综合性强和经济效益高的产业，世界各工业发达国家几乎都将它作为国民经济的支柱产业，它对社会经济建设和科学技术进步有着重要的推动作用。当今尼龙材料最大的消费领域是在汽车方面，汽车的引擎盖具有装饰性很强的作用，并且尼龙还可以给制品提供良好的表面，同时尼龙还可以得到带有颜色的成型件，从而避免了费用昂贵的油漆步骤。由于引擎的外观因素很重要，所以耐磨这个特性是引擎盖所不能缺少的。
[0003]尼龙6是一种应用广泛的工程塑料，具有优良的综合性能，但存在着耐强酸强碱性差、干态和低温冲击强度低、吸水率大等缺点，并且尼龙6的加工温度较高，提高了生产成本，对生产设备的要求高，不利于大规模生产。目前市场上出售的低熔点尼龙6主要是由国外的公司通过合成的方法制备的，该方法存在加工工艺复杂、成本较高等缺点，而国内对低熔点的研宄还处在实验室阶段，难以实现工业化大规模生产，因此通过改性得到低熔点的尼龙6是当今研宄的重点，它具有许多优良性能，但是也存在冲击强度差、耐热性能差等缺点，因此在低熔点尼龙6基体的基础上还需要通过填充、增强、共聚、共混等方法改性低熔点尼龙6，增加应用的广泛性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种超耐磨尼龙复合材料及其制备方法，添加的环氧树脂解决了低熔点尼龙6内部缺陷、力学性能低和维卡软化温度降低的问题。
[0005]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种超耐磨尼龙复合材料，由下列重量份的原料制成:高耐磨炭黑8-11、抗氧剂10760.1-0.3、纳米三氧化二铝4-6、液体石蜡0.5_1、聚乙烯醇1_2、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1_3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30 ；
本发明所述一种超耐磨尼龙复合材料，由以下具体步骤制成:
(1)将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入高耐磨炭黑和纳米三氧化二铝于80-90W超声分散10-15分钟，结束后将混合物加热至70-90° C保持2-3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用；
(2)将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在180-200°C下对步骤Cl)的产物进行活化处理10-15分钟，结束后冷却至室温备用；
(3)将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80° C下干燥7-8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在180-240° C，得改性尼龙6颗粒；
(4)将步骤(3)的颗粒、液体石蜡和抗氧化剂1076加到高速混合机中热混3-10分钟，加热温度控制在70-80° C，得热混料；
(5)将步骤(4)的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤(I)得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合5-10分钟后转移到加热温度为220-250° C、螺杆转速为180-300转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。
[0006]本发明的优点是:本发明采用乙烯/乙烯醇共聚物活化包覆在增强体表面，增加了增强体与尼龙6之间的相容性，避免了尼龙6本身机械性能的降低，添加的纳米三氧化二铝提高了材料的耐热性、耐滑动磨损性能和耐微动磨损性能，添加的炭黑提高了材料的耐磨性和抗紫外性能，性能优良，值得推广。
[0007]具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0008]一种超耐磨尼龙复合材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:高耐磨炭黑9、抗氧剂10760.3、纳米三氧化二铝5、液体石蜡0.7、聚乙烯醇1、尼龙697、氯化锂3、环氧树脂E516、EVA乳液15、乙酸乙酯80、蓖麻油2、乙烯/乙烯醇共聚物粉末6、蒸馏水30 ；
本发明所述一种超耐磨尼龙复合材料，由以下具体步骤制成:
(1)将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入高耐磨炭黑和纳米三氧化二铝于90W超声分散10分钟，结束后将混合物加热至90° C保持3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用；
(2)将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在190°C下对步骤(I)的产物进行活化处理10分钟，结束后冷却至室温备用；
(3)将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80° C下干燥8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在220° C，得改性尼龙6颗粒；
(4)将步骤(3)的颗粒、液体石蜡和抗氧化剂1076加到高速混合机中热混10分钟，加热温度控制在80° C，得热混料；
(5)将步骤(4)的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤(I)得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合10分钟后转移到加热温度为240° C、螺杆转速为250转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。
[0009]本实施例中尼龙复合材料的性能参数如下:
拉伸强度(MPa):80.9 ；
弯曲强度(MPa):114.2 ；
缺口冲击强度(kj/m2):68.7 ；
维卡软化温度(° C):73 ；
导热系数(W/m.K):6.5 ；
摩擦系数:0.14。
【主权项】
1.一种超耐磨尼龙复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:高耐磨炭黑8-11、抗氧剂10760.1-0.3、纳米三氧化二铝4-6、液体石蜡0.5_1、聚乙烯醇1-2、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30。
2.根据权利要求1所述一种超耐磨尼龙复合材料，其特征在于，由以下具体步骤制成: (1)将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入高耐磨炭黑和纳米三氧化二铝于80-90W超声分散10-15分钟，结束后将混合物加热至70-90° C保持2-3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用； (2)将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在180-200°C下对步骤Cl)的产物进行活化处理10-15分钟，结束后冷却至室温备用； (3)将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80° C下干燥7-8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在180-240° C，得改性尼龙6颗粒； (4)将步骤(3)的颗粒、液体石蜡和抗氧化剂1076加到高速混合机中热混3-10分钟，加热温度控制在70-80° C，得热混料； (5)将步骤(4)的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤(I)得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合5-10分钟后转移到加热温度为220-250° C、螺杆转速为180-300转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。
【专利摘要】本发明公开了一种超耐磨尼龙复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：高耐磨炭黑8-11、抗氧剂10760.1-0.3、纳米三氧化二铝4-6、液体石蜡0.5-1、聚乙烯醇1-2、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30；本发明采用乙烯/乙烯醇共聚物活化包覆在增强体表面，增加了增强体与尼龙6之间的相容性，避免了尼龙6本身机械性能的降低，添加的纳米三氧化二铝提高了材料的耐热性、耐滑动磨损性能和耐微动磨损性能，添加的炭黑提高了材料的耐磨性和抗紫外性能，性能优良，值得推广。
【IPC分类】C08K3-04, C08K9-10, C08K3-16, C08K13-06, C08L29-04, C08L23-08, C08L77-02, C08L63-00, C08K3-22
【公开号】CN104774452
【申请号】CN201510191484
【发明人】朱正娟
【申请人】合肥康龄养生科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月22日