一种增韧尼龙材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及尼龙材料技术领域，具体为一种增韧尼龙材料及其制备方法。


背景技术：

2.聚酰胺通常称为尼龙，是聚合物分子主链中含有重复酰胺集团的高聚物，包括由氨基与羧基的单体开环聚合或缩聚，或二元胺和二元酸通过缩聚反应制成的树脂，具有优异的热学性能、力学性能、电绝缘性、耐腐蚀性能等综合性能，被广泛应用于包括汽车、电子器件、光学部件镜片、石油化工视窗、尼龙管材等技术领域。
3.现有的尼龙材料在制备过程中为提高其强度而降低了尼龙材料的断裂伸长率和耐冲击性能，制得的尼龙材料的韧性不高，导致尼龙材料的耐磨性降低，从而严重影响了其尼龙制品的使用寿命。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种增韧尼龙材料及其制备方法，解决了现有的尼龙材料在制备过程中为提高其强度而降低了尼龙材料的断裂伸长率和耐冲击性能，制得的尼龙材料的韧性不高，导致尼龙材料的耐磨性降低，从而严重影响了其尼龙制品的使用寿命的问题。
5.（二）技术方案本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种增韧尼龙材料，所述增韧尼龙材料由包括以下重量份组分制成：pa66为65～80份、预混增韧材料8～12份、环氧官能化二元乙丙橡胶5～8份、马来酸酐接枝聚乙烯2～5份、滑石粉3～6份、热稳定剂1～2份、偶联剂0.5～1份和抗氧剂0.5～1份，其中，所述预混增韧材料是由质量比为0.5～1:5～10：0.2～0.5：0.2～0.5的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维组成。
6.进一步地，所述热稳定剂为热稳定剂ht
‑
26、热稳定剂ht
‑
181、热稳定剂hk
‑
306中的一种。
7.进一步地，所述偶联剂为偶联剂kh
‑
550、kh
‑
560和kh
‑
570中的一种。
8.进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂hk
‑
100、抗氧剂1076中的一种。
9.进一步地，所述增韧尼龙材料由包括以下最优重量份组分制成：pa66为72份、预混增韧材料10份、环氧官能化二元乙丙橡胶6份、马来酸酐接枝聚乙烯4份、滑石粉5份、热稳定剂1.5份、偶联剂1份和抗氧剂0.5份。
10.进一步地，所述预混增韧材料是由最优质量比为0.8:8：0.3：0.3的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维组成。
11.本发明还提供了一种增韧尼龙材料的制备方法，包括以下制备步骤：s1、称取定量份的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维加入搅拌机一中，在
转速为400～800r/min、搅拌时间为15～25min条件下进行机械搅拌，得到预混增韧材料；s2、称取定量份的pa66、环氧官能化二元乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、滑石粉、热稳定剂、偶联剂和抗氧剂依次加入搅拌机二中，以低转速150～200r/min搅拌15min，再将经步骤s1制得的预混增韧材料加入搅拌机二中，以高转速800～1200r/min搅拌25min，得到混合料；s3、将经步骤s2制得的混合料加入到双螺杆挤出机中，升温至230～250℃，压力为1.5mpa，后熔融挤出，经冷却、干燥、切粒得到增韧尼龙材料。
12.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种增韧尼龙材料及其制备方法，具备以下有益效果：本发明，通过采用短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维组成的预混增韧材料对pa66进行增韧，结合环氧官能化二元乙丙橡胶与马来酸酐接枝聚乙烯以及各类添加剂的使用，使增韧后的pa66具有较大的断裂伸长率和抗冲击强度，其拉伸强度、弯曲强度和拉伸弹性模量相对较小，韧性高的同时具有较高的热稳定性高，使用寿命长，尺寸稳定性佳，较之现有技术整体性能提升明显。
附图说明
13.图1为本发明实施例1
‑
3所制得的增韧尼龙材料与现有尼龙材料性能检测结果示意图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.实施例1如图1所示，本发明一个实施例提出的一种增韧尼龙材料，增韧尼龙材料由包括以下重量份组分制成：pa66为65份、预混增韧材料12份、环氧官能化二元乙丙橡胶8份、马来酸酐接枝聚乙烯5份、滑石粉6份、热稳定剂ht
‑
26为2份、偶联剂kh
‑
550为1份和抗氧剂1010为1份，其中，预混增韧材料是由质量比为0.5:5：0.2：0.2的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维组成。
16.本发明还提供了一种增韧尼龙材料的制备方法，包括以下制备步骤：s1、称取定量份的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维加入搅拌机一中，在转速为400r/min、搅拌时间为15min条件下进行机械搅拌，得到预混增韧材料；s2、称取定量份的pa66、环氧官能化二元乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、滑石粉、热稳定剂、偶联剂和抗氧剂依次加入搅拌机二中，以低转速150r/min搅拌15min，再将经步骤s1制得的预混增韧材料加入搅拌机二中，以高转速800r/min搅拌25min，得到混合料；s3、将经步骤s2制得的混合料加入到双螺杆挤出机中，升温至230℃，压力为1.5mpa，后熔融挤出，经冷却、干燥、切粒得到增韧尼龙材料。
17.实施例2如图1所示，本发明一个实施例提出的一种增韧尼龙材料，增韧尼龙材料由包括以下重量份组分制成：pa66为80份、预混增韧材料8份、环氧官能化二元乙丙橡胶5份、马来酸酐接枝聚乙烯2份、滑石粉3份、热稳定剂ht
‑
181为1份、偶联剂kh
‑
560为0.5份和抗氧剂hk
‑
100为0.5份，其中，预混增韧材料是由质量比为1:10：0.5：0.5的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维组成。
18.本发明还提供了一种增韧尼龙材料的制备方法，包括以下制备步骤：s1、称取定量份的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维加入搅拌机一中，在转速为800r/min、搅拌时间为25min条件下进行机械搅拌，得到预混增韧材料；s2、称取定量份的pa66、环氧官能化二元乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、滑石粉、热稳定剂、偶联剂和抗氧剂依次加入搅拌机二中，以低转速200r/min搅拌15min，再将经步骤s1制得的预混增韧材料加入搅拌机二中，以高转速1200r/min搅拌25min，得到混合料；s3、将经步骤s2制得的混合料加入到双螺杆挤出机中，升温至250℃，压力为1.5mpa，后熔融挤出，经冷却、干燥、切粒得到增韧尼龙材料。
19.实施例3如图1所示，本发明一个实施例提出的一种增韧尼龙材料，增韧尼龙材料由包括以下重量份组分制成：pa66为72份、预混增韧材料10份、环氧官能化二元乙丙橡胶6份、马来酸酐接枝聚乙烯4份、滑石粉5份、热稳定剂hk
‑
306为1.5份、偶联剂kh
‑
570为1份和抗氧剂1076为0.5份，其中，预混增韧材料是由质量比为0.8:8：0.3：0.3的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维组成。
20.本发明还提供了一种增韧尼龙材料的制备方法，包括以下制备步骤：s1、称取定量份的短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维加入搅拌机一中，在转速为600r/min、搅拌时间为20min条件下进行机械搅拌，得到预混增韧材料；s2、称取定量份的pa66、环氧官能化二元乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、滑石粉、热稳定剂、偶联剂和抗氧剂依次加入搅拌机二中，以低转速180r/min搅拌15min，再将经步骤s1制得的预混增韧材料加入搅拌机二中，以高转速1000r/min搅拌25min，得到混合料；s3、将经步骤s2制得的混合料加入到双螺杆挤出机中，升温至240℃，压力为1.5mpa，后熔融挤出，经冷却、干燥、切粒得到增韧尼龙材料。
21.对实施例1
‑
3所制得的增韧尼龙材料进行性能检测，并与现有尼龙材料进行性能对比，如图1所示；由图1可知，本发明采用短切碳纤维、己内酰胺单体、sic和玻璃纤维组成的预混增韧材料对pa66进行增韧，结合环氧官能化二元乙丙橡胶与马来酸酐接枝聚乙烯以及各类添加剂的使用，在添加短切碳纤维增强pa66时，利用己内酰胺单体有效防止短切碳纤维团聚，利用短切碳纤维、sic和玻璃纤维使增韧后的pa66具有较大的断裂伸长率和抗冲击强度，其拉伸强度、弯曲强度和拉伸弹性模量相对较小，韧性高的同时具有较高的热稳定性高，使用寿命长，尺寸稳定性佳，较之现有技术整体性能提升明显。
22.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优 选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替
换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。