一种汽车用轻量化聚酰胺材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车用轻量化聚酰胺材料，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维35

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用轻量化聚酰胺材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酰胺
，尤其涉及一种汽车用轻量化聚酰胺材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车重量偏重是制约纯电动汽车发展的主要问题之一。现在常采用质量更轻的塑料材料代替金属材料；聚酰胺/玻璃纤维是常用的一种复合材料，其质量较轻，满足电动汽车轻量化的要求。但是，聚酰胺/玻璃纤维复合材料存在玻璃纤维与聚酰胺相容性不高，会降低机械性能，所得汽车零部件容易产生浮纤和缝隙等问题。

技术实现思路

[0003]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种汽车用轻量化聚酰胺材料及其制备方法，本专利技术重量轻，且机械性能好。
[0004]本专利技术提出了一种汽车用轻量化聚酰胺材料，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维35
‑
40份、相容剂2
‑
4份；
[0005]在改性玻璃纤维制备过程中，将含有无机成核剂的多巴胺水溶液与玻璃纤维混匀，然后加入Tris缓冲液，调节pH，进行反应，固液分离得到改性玻璃纤维。
[0006]优选地，无机成核剂、多巴胺的重量比为0.5
‑
1:1。
[0007]优选地，多巴胺水溶液的浓度为3
‑
4g/L。
[0008]优选地，无机成核剂为蒙脱土、滑石粉或高岭土。
[0009]优选地，无机成核剂的粒径≤500nm。
[0010]优选地，反应温度为室温。
[0011]优选地，反应时间为4
‑
5h。
[0012]优选地，PH＝8
‑
8.5。
[0013]优选地，相容剂为聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0014]不规定多巴胺水溶液的用量，能浸泡玻璃纤维即可。
[0015]上述Tris缓冲液可以从市场购得。
[0016]上述汽车用轻量化聚酰胺材料的原料还包括：增韧剂、阻燃剂、润滑剂等。
[0017]本专利技术还提出了上述汽车用轻量化聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：将PA66、相容剂熔融共混得到半成品颗粒，用双螺旋杆机将半成品颗粒、改性玻璃纤维混匀挤出得到汽车用轻量化聚酰胺材料。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术将含有无机成核剂的多巴胺水溶液与玻璃纤维混合，并在Tris缓冲液的体积下发生聚合反应，使得玻璃纤维表面包覆聚多巴胺，聚多巴胺与相容剂聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯相互配合，可以促进玻璃纤维在PA66中均匀分散，改善二者的相容性，促进二者界面结合；另外成核剂与聚多巴胺接枝粘附在玻璃纤维的表面，提高纤维的粗糙度，
起到钉扎作用，并促使PA66沿着玻璃纤维进行结晶，进一步提高玻璃纤维和PA66的界面结合；从而大幅提高复合材料的机械性能，并且能改善浮纤和缝隙问题；
[0020]另外，聚多巴胺中含有多个活性剂基团(如羟基、亚胺基)、相容剂中环氧基团，可与PA66中的亚氨基、羰基形成氢键或者共价键，从而在玻璃纤维表面形成相互穿插的网络，进一步提高二者的界面结合力，从而大幅提高复合材料的机械性能，以满足汽车零部件的要求。且本专利技术制备的汽车零部件比相同尺寸的金属零部件轻约30％。
具体实施方式
[0021]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本专利技术的范围。
[0022]实施例1
[0023]一种汽车用轻量化聚酰胺材料，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维35份、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯2份；
[0024]在改性玻璃纤维制备过程中，向浓度为3g/L的多巴胺水溶液500ml中加入粒径≤500nm的蒙脱土，使得蒙脱土、多巴胺的重量比为1:1，搅拌混匀，
[0025]然后加入玻璃纤维，搅拌30min混匀，然后加入Tris缓冲液调节pH＝8，于室温搅拌反应5h，过滤，水洗滤饼，于60℃烘干得到改性玻璃纤维。
[0026]本专利技术还提出了上述汽车用轻量化聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：将PA66、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯熔融共混得到半成品颗粒，采用连续进纤熔融共混的工艺，用双螺旋杆机将半成品颗粒、改性玻璃纤维混匀挤出得到汽车减震弹簧垫用聚酰胺材料，加工温度设定在260
‑
280℃之间，螺杆转速为80rpm。
[0027]实施例2
[0028]一种汽车用轻量化聚酰胺材料，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维40份、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯4份；
[0029]在改性玻璃纤维制备过程中，向浓度为4g/L的多巴胺水溶液500ml中加入粒径≤500nm的高岭土，使得高岭土、多巴胺的重量比为0.5:1，搅拌混匀，
[0030]然后加入玻璃纤维，搅拌30min混匀，然后加入Tris缓冲液调节pH＝8.5，于室温搅拌反应4h，过滤，水洗滤饼，于60℃烘干得到改性玻璃纤维。
[0031]本专利技术还提出了上述汽车用轻量化聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：将PA66、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯熔融共混得到半成品颗粒，采用连续进纤熔融共混的工艺，用双螺旋杆机将半成品颗粒、改性玻璃纤维混匀挤出得到汽车减震弹簧垫用聚酰胺材料，加工温度设定在260
‑
280℃之间，螺杆转速为80rpm。
[0032]实施例3
[0033]一种汽车用轻量化聚酰胺材料，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维37份、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯3份；
[0034]在改性玻璃纤维制备过程中，向浓度为3.5g/L的多巴胺水溶液500ml中加入粒径≤500nm的滑石粉，使得滑石粉、多巴胺的重量比为0.8:1，搅拌混匀，
[0035]然后加入玻璃纤维，搅拌30min混匀，然后加入Tris缓冲液调节pH＝8.3，于室温搅拌反应4.5h，过滤，水洗滤饼，于60℃烘干得到改性玻璃纤维。
[0036]本专利技术还提出了上述汽车用轻量化聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：将PA66、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯熔融共混得到半成品颗粒，采用连续进纤熔融共混的工艺，用双螺旋杆机将半成品颗粒、改性玻璃纤维混匀挤出得到汽车减震弹簧垫用聚酰胺材料，加工温度设定在260
‑
280℃之间，螺杆转速为80rpm。
[0037]对比例1
[0038]将改性玻璃纤维替换成玻璃纤维，其他同实施例3。
[0039]对比例2
[0040]改性玻璃纤维制备过程中，不添加滑石粉，其他同实施例3。
[0041]对比例3
[0042]将改性玻璃纤维替换成玻璃纤维，并加入0.5份滑石粉，其他同实施例3。
[0043]对比例4
[0044]将聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯删除，其他同实施例3。
[0045]对实施例1
‑
3、对比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车用轻量化聚酰胺材料，其特征在于，其原料按重量份包括：PA66100份、改性玻璃纤维35
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40份、相容剂2
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4份；在改性玻璃纤维制备过程中，将含有无机成核剂的多巴胺水溶液与玻璃纤维混匀，然后加入Tris缓冲液，调节pH，进行反应，固液分离得到改性玻璃纤维。2.根据权利要求1所述汽车用轻量化聚酰胺材料，其特征在于，无机成核剂、多巴胺的重量比为0.5
‑
1:1。3.根据权利要求1或2所述汽车用轻量化聚酰胺材料，其特征在于，多巴胺水溶液的浓度为3
‑
4g/L。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述汽车用轻量化聚酰胺材料，其特征在于，无机成核剂为蒙脱土、滑石粉或高岭土。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述汽车用轻量化聚酰胺材料，其特征在于，无机成...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁小娜，俞奇渊，陈弋彬，储春龙，
申请(专利权)人：安徽省华晟塑胶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：