[发明专利]一种尼龙66/聚碳酸酯/硅橡胶耐高温工程塑料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温工程塑料的制造方法，具体地说，涉及一种尼龙66/聚碳酸酯/硅橡胶耐高温工程塑料的制造方法。

技术背景

对于一般的聚碳酸酯、弹性体复合增韧体系，虽然复合物综合力学性能有很大改善，但仍存在聚碳酸酯和复合物基体的相容性问题，并且由于普通橡胶或弹性体不耐高温，所以材料耐热性不好。

硅橡胶因具有以下性能而为解决上述问题提供了思路：较宽的使用温度(-100℃到+250℃)；耐氧气、臭氧及光照；良好的不粘性；低毒；透光；良好的电绝缘性；低化学活性。

发明内容：

本发明的目的在于，提供一种兼具良好力学性能和热学性能的工程塑料。

本发明的发明人采用聚碳酸酯和硅橡胶复合增韧的耐高温体系，以尼龙66(以下简称PA66)为复合物基体制造一种耐高温工程塑料。通过所加入聚碳酸酯(以下简称PC)和硅橡胶的最佳用量的筛选和配方各组分的最佳匹配，即保证材料具有良好的韧性，同时保证材料优越的耐高温性能，从而克服现有技术的缺陷。

具体的技术方案如下：

一种尼龙66/聚碳酸酯/硅橡胶耐高温工程塑料的制造方法，包括以下步骤：

①尼龙66与聚碳酸酯在高性能真空除湿干燥机中于90℃下干燥14个小时，按质量比尼龙66∶聚碳酸酯∶硅橡胶∶蒙脱土＝100∶(5-10)∶(1-5)∶(0-1)混合均匀；

②上述混合物用螺杆挤出机熔融挤出造粒，熔融加工温度为265-300℃，螺杆转速为50-100转/分，混合物在双螺杆挤出机中停留时间为100-400秒。

所述的硅橡胶为双组份液体加成型硅橡胶或甲基乙烯基硅橡胶中的一种。

所述的尼龙66∶聚碳酸酯的最佳质量比为100∶5。

所述的尼龙66∶硅橡胶的最佳质量比为100∶4。

所述的尼龙66∶蒙脱土的最佳质量比为100∶1。

所述的混合物在双螺杆挤出机中的最佳停留时间长度为100-180秒。

如采用甲基乙烯基硅橡胶的话，该硅橡胶的硫化剂为过氧化苯甲酰。

所选的蒙脱土为有机化处理的蒙脱土。

尼龙66/聚碳酸酯/硅橡胶复合物在热处理后能基本保持其原有的冲击强度，且复合物的平均软化点温度和热降解温度分别是在235℃附近和450℃左右，较普通的橡胶增韧工程塑料高很多，体现了复合物优良的耐热性。

尼龙66/聚碳酸酯/甲基乙烯基硅橡胶复合物，硫化剂的加入量为本技术领域所熟知的，其用量和配比也与现有技术基本相同。本发明中甲基乙烯基硅橡胶的硫化剂优选为过氧化苯甲酰。

硅橡胶在PA66/PC基体内动态硫化后，交联形成类似semi-IPN的拟网状结构。如图1所示，即为PA66/PC/硅橡胶复合物(5#)的透射电镜(TEM)照片，其中发光的滴状物即为硅橡胶颗粒，热塑性有机相内硅橡胶颗粒的分布是由硫化或交联形成，并且形成稳定的滴状形态。这种结构有利于增强PA66基体和PC之间的相互作用，并且使得PC颗粒紧密镶嵌在PA66基体中。PA66基体中硅橡胶交联犹如相互缠结的绳索将聚碳酸酯颗粒紧密固定在尼龙66基体内。PA66/PC/硅橡胶复合物在遇到外来冲击时，硅橡胶在PA66/PC基体中交联形成的拟网状结构将冲击能量转移到硅橡胶颗粒中，这些颗粒能够最大限度的吸收冲击能量。同时，由拟网状结构所固定的聚碳酸酯颗粒可以为复合物提供足够的刚度。因此，由于这种协同效应，可以说硅橡胶和聚碳酸酯复合增韧体系是理想的增韧体系。

由于复合物基体尼龙66本身耐高温，聚碳酸酯也会赋予材料热处理后更优越的耐冲击性能，同时一定配比范围内的聚碳酸酯也不会影响材料的软化点温度，再加上硅橡胶作为耐高温橡胶增韧剂的特点，通过三种成分在一定配比下的协同效应使得本发明中的新材料还具有十分优异的耐高温性能。

复合物中加入有机蒙脱土可以进一步提高材料的模量，并且在热性能方面提高材料的热降解温度。

附图说明：

图1是PA66/PC/硅橡胶复合物(5#)的透射电镜(TEM)照片。

图2是不同复合物热处理前后的冲击强度对比图。

图3是尼龙66/聚碳酸酯/硅橡胶复合物的软化点温度比较图。

具体实施方式：

在实施例中性能测试条件和/或标准如下：

拉伸性能由深圳市新三思材料检测有限公司生产的SANS微机控制万能力学测试实验机进行测试，标准采用ISO 527-2：1993，拉伸速度为50mm/min。