一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，原料为如下组分：PA6 80～95份、热塑性聚酯弹性体10～20份、有机硅改性酚醛树脂10～20份、硅酸铝纤维12～18份、碳纳米管8～15份、耐水解剂3～5份、相容剂5～10份、偶联剂4～8份、交联剂0.1～0.3份、加工助剂0.5～1份。本发明专利技术采用热塑性聚酯弹性体和有机硅改性酚醛树脂相互配合对PA6进行改性，以及硅酸铝纤维和碳纳米管复合作为无机填料使用，并添加复合耐水解剂等，得到了具有良好拉伸强度、冲击强度、弯曲强度的尼龙6复合材料，大大扩展了尼龙6材料的应用领域。

Nylon 6 reinforced composite material with high temperature and humidity and preparation method thereof

The invention relates to a high temperature and high humidity nylon 6 reinforced composite material, with the following components: PA6 80~95, 10~20 thermoplastic polyester elastomers, 10~20 organosilicon modified phenolic resins, 12~18 aluminum silicate fibers, 8~15 carbon nanotubes, 3~5 hydrolysates, 5~10 compatibilizer, 4~8 coupling agents. There are 0.1 to 0.3 parts of crosslinking agent and 0.5 to 1 processing aids. The invention uses thermoplastic polyester elastomer and organosilicon modified phenolic resin to modify PA6, as well as the use of aluminum silicate fiber and carbon nanotube as inorganic filler, and adding compound hydrolytic resistant agent. The nylon 6 composite with good tensile strength, impact strength and bending strength is obtained. The application fields of nylon 6 materials have been expanded.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料及其制备方法
本专利技术涉及改性高分子复合材料，具体涉及一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料及其制备方法。
技术介绍
尼龙(聚酰胺)是目前应用最广泛的一类通用工程塑料，广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。尼龙6(聚己内酰胺)是最重要的尼龙品种之一，它具有耐磨、耐油、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀和自润滑性能优良，摩擦系数小等优异的特性，应用十分广泛。可是，普通尼龙6存在易水解，尤其是在湿热环境下不稳定、强度差的弱点，使其应用领域受到一定限制。目前尚无报道存在有效手段对尼龙6成功改性使其同时具备耐高温高湿以及高强度的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料。本专利技术所采取的技术方案如下：一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，原料为如下组分：PA680～95份热塑性聚酯弹性体10～20份有机硅改性酚醛树脂10～20份硅酸铝纤维12～18份碳纳米管8～15份耐水解剂3～5份相容剂5～10份偶联剂4～8份交联剂0.1～0.3份加工助剂0.5～1份。其中所述耐水解剂为碳化二亚胺和SANWELLAH81的复配物，二者复配质量比为1：(3～8)。所述相容剂为含有环氧基团的乙烯-丙烯酸酯多元共聚物。所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH550、KH560、KH570中的一种或几种。所述交联剂为过氧化二异丙苯或N，N’-(4,4’-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺。所述加工助剂为抗氧剂和润滑剂。本专利技术还提供一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料的制备方法，制备步骤如下：a、预先干燥尼龙6，尼龙6的干燥温度为120摄氏度，真空干燥6h；b、使用偶联剂对硅酸铝纤维和碳纳米管进行表面改性；c、将PA6、热塑性聚酯弹性体、有机硅改性酚醛树脂和耐水解剂、相容剂以及交联剂、加工助剂加入高混机进行预混合，混合时间20min；d、将所得预混合物加入双螺杆挤出机，并在挤出机中段加入经偶联剂表面改性的硅酸铝纤维和碳纳米管，熔融挤出造粒，挤出机一区温度270～280℃，二区260～270℃，三区265～275℃，四区275～280℃，五区280～285℃。本专利技术的有益效果：利用上述耐高温高湿的尼龙6增强复合材料的制备方法所制成的产品在使用领域上大大增加其使用范围，例如尼龙产品可广泛应用于湿热环境下需要高强度的制品中，如热水泵叶轮等。本专利技术的优点在于：本专利技术通过热塑性聚酯弹性体和有机硅改性酚醛树脂对PA6进行改性，有机硅改性酚醛树脂具有优良的耐热性和粘接性，热塑性聚酯弹性体兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，辅以交联剂的交联作用，在双螺杆挤出机的熔融混炼过程中三者紧密结合，对尼龙6复合材料的增强增韧以及提高耐热性等作用显著；本专利技术还采用碳化二亚胺和SANWELLAH81的复配物作为特殊的耐湿热水解剂，二者分别是本领域常规的耐水解剂，但是在湿热环境下耐水解作用有限。本专利技术的专利技术人通过试验发现二者以特定比例复配使用时在高温下同样具有良好的耐水解作用；另外，硅酸铝纤维具有良好的机械性能、化学稳定性以及较低的线膨胀系数和吸水率，碳纳米管重量轻、具有优异的力学和化学性能，硬度与金刚石相当。硅酸铝纤维和碳纳米管复合作为无机填料使用，并预先使用偶联剂进行表面改性，可以很好的克服二者与高分子基体共混时分散性差、界面结合力低的缺点，大大提高尼龙6复合材料的强度。具体实施方式下面结合实施例，进一步说明本专利技术。实施例所用原料：偶联剂：KH550交联剂：过氧化二异丙苯相容剂：乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物SANWELLAH81：东莞市三合化工有限公司抗氧剂：抗氧剂1010：抗氧剂168＝1:2的混合物润滑剂：季戊四醇硬脂酸酯实施例1：一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，原料为如下组分：PA680份、热塑性聚酯弹性体20份、有机硅改性酚醛树脂20份、硅酸铝纤维18份、碳纳米管15份、耐水解剂碳化二亚胺和SANWELLAH81按1:4的复配物5份、相容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物10份、偶联剂8份、交联剂0.3份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份；制备步骤如下：a、预先干燥尼龙6，尼龙6的干燥温度为120摄氏度，真空干燥6h；b、使用偶联剂对硅酸铝纤维和碳纳米管进行表面改性；c、将PA6、热塑性聚酯弹性体、有机硅改性酚醛树脂和耐水解剂、相容剂以及交联剂、加工助剂加入高混机进行预混合，混合时间20min；d、将所得预混合物加入双螺杆挤出机，并在挤出机中段加入经偶联剂表面改性的硅酸铝纤维和碳纳米管，熔融挤出造粒，挤出机一区温度270～280℃，二区260～270℃，三区265～275℃，四区275～280℃，五区280～285℃。实施例2：一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，原料为如下组分：PA695份、热塑性聚酯弹性体10份、有机硅改性酚醛树脂10份、硅酸铝纤维12份、碳纳米管8份、耐水解剂碳化二亚胺和SANWELLAH81按1:5的复配物3份、相容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5份、偶联剂4份、交联剂0.1份、润滑剂0.3份、抗氧剂0.2份；制备步骤如下：a、预先干燥尼龙6，尼龙6的干燥温度为120摄氏度，真空干燥6h；b、使用偶联剂对硅酸铝纤维和碳纳米管进行表面改性；c、将PA6、热塑性聚酯弹性体、有机硅改性酚醛树脂和耐水解剂、相容剂以及交联剂、加工助剂加入高混机进行预混合，混合时间20min；d、将所得预混合物加入双螺杆挤出机，并在挤出机中段加入经偶联剂表面改性的硅酸铝纤维和碳纳米管，熔融挤出，挤出机一区温度270～280℃，二区260～270℃，三区265～275℃，四区275～280℃，五区280～285℃。实施例3：一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，原料为如下组分：PA690份、热塑性聚酯弹性体15份、有机硅改性酚醛树脂15份、硅酸铝纤维15份、碳纳米管10份、耐水解剂碳化二亚胺和SANWELLAH81按1:6的复配物4份、相容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物8份、偶联剂6份、交联剂0.2份、润滑剂0.4份、抗氧剂0.3份；制备步骤如下：a、预先干燥尼龙6，尼龙6的干燥温度为120摄氏度，真空干燥6h；b、使用偶联剂对硅酸铝纤维和碳纳米管进行表面改性；c、将PA6、热塑性聚酯弹性体、有机硅改性酚醛树脂和耐水解剂、相容剂以及交联剂、加工助剂加入高混机进行预混合，混合时间20min；d、将所得预混合物加入双螺杆挤出机，并在挤出机中段加入经偶联剂表面改性的硅酸铝纤维和碳纳米管，熔融挤出造粒，挤出机一区温度270～280℃，二区260～270℃，三区265～275℃，四区275～280℃，五区280～285℃。对比例1：耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，原料为如下组分：PA690份、热塑性聚酯弹性体15份、有机硅改性酚醛树脂15份、硅酸铝纤维15份、碳纳米管10份、耐水解剂碳化二亚胺4份、相容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物8份、偶联剂6份、交联剂0.2份、润滑剂0.4份、抗氧剂0.3份；制备步骤如下：a、预先干燥尼龙6，尼龙6的干燥温度为120摄氏度，真空干燥6h；b、使用偶联剂对硅酸铝纤维和碳纳米管进行表面改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，其特征在于：原料为如下组分：PA6 80～95份热塑性聚酯弹性体 10～20份有机硅改性酚醛树脂 10～20份硅酸铝纤维 12～18份碳纳米管 8～15份耐水解剂 3～5份相容剂 5～10份偶联剂 4～8份交联剂 0.1～0.3份加工助剂 0.5～1份；其中所述耐水解剂为碳化二亚胺和SANWELL AH81的复配物，二者复配质量比为1：(3～8)。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，其特征在于：原料为如下组分：PA680～95份热塑性聚酯弹性体10～20份有机硅改性酚醛树脂10～20份硅酸铝纤维12～18份碳纳米管8～15份耐水解剂3～5份相容剂5～10份偶联剂4～8份交联剂0.1～0.3份加工助剂0.5～1份；其中所述耐水解剂为碳化二亚胺和SANWELLAH81的复配物，二者复配质量比为1：(3～8)。2.如权利要求1所述的一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，其特征在于：所述相容剂为含有环氧基团的乙烯-丙烯酸酯多元共聚物。3.如权利要求1所述的一种增耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH550、KH560、KH570中的一种或几种。4.如权利要求1所述的一种耐高温高湿的尼龙6增强复合材料，其特征在于：所述交联剂为过氧化二异...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘三虎，
申请(专利权)人：惠州市良化新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44