[发明专利]一种高熔接痕强度改性尼龙材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高熔接痕强度改性尼龙材料及其制备方法。

背景技术

尼龙材料具有较高的机械强度、耐热性、自润滑性、优良的阻隔性能和耐化学腐蚀性，综合性能优异。目前，尼龙材料已广泛应用于汽车行业、机械制造业，电子电器和交通运输等领域，其用量居于五大工程塑料之首。尼龙材料一般包括PA6（尼龙6）、PA66（尼龙66）、PA1010、PA11、PA12、PA46、PA6T、PA9T和PA10T等。在汽车行业中使用最多的尼龙材料是PA6和PA66。由于常规的注塑方法成型制品，不可避免的会在制品上留下熔接痕。虽然这些熔接痕是肉眼难以发现的，但它却是制品强度上最薄弱的环节。为避免熔接痕给制品的使用带来损害，通常的解决方法是对制品材料进行改性或者是对成型模具的结构设计进行改进，将熔接痕留在非受力、非关键部位，当然这两种方法也可以并用。

目前从模具的角度改善熔接痕的方法已有许多公开专利，如CN 03139111.7（能消除注塑有孔制品外观熔接痕的模具及其使用方法）、CN 200720121116.6（一种可消除熔接痕的注塑模具）、CN 200710037661.1（改进的注塑方法、装置及包含盖装置的注塑系统）和CN 201010161629.6（改善聚合物注塑制品熔接痕力学性能的方法）等。但这种从注塑设备的角度消除或改善熔接痕的方法，无疑会增加设备投入。

从材料的角度改善熔接痕的方法有已经公开的专利CN 101735577 A（一种高熔接痕强度增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料及其制备方法）和 CN 101735508 A（一种高熔接痕强度增强聚丙烯材料及其制备方法）等，它们从从材料的角度出发，进行配方的优化，获得了非常好的高熔接痕强度增强材料。

但是这种从配方优化的角度来增强尼龙材料熔接痕强度的专利国内还未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，从配方优化的角度出发，提供一种高熔接痕强度的改性尼龙材料，其能够在不增加成本和不牺牲材料物理性能的前提下，使尼龙材料的熔接痕强度得以提高。

本发明还要提供一种上述高熔接痕强度改性尼龙材料的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种高熔接痕强度改性尼龙材料，以重量百分比计，其原料配方包括：

尼龙树脂                         38.2%~94.7%；

经过偶联剂处理的无机填料               5%~60%；

抗氧剂                             0.1%~0.6%；

润滑剂                             0.1%~0.6%；

粒径小于1μm的滑石粉                 0.1%~0.6%；

所述尼龙树脂为尼龙6或尼龙66或二者的组合，所述尼龙树脂的相对粘度在2.0~3.4之间，雾度值≤50μg/g；

所述无机填料为玻璃纤维或高岭土或这二者的组合，所述玻璃纤维为直径在10μm~13μm之间的短切无碱玻璃纤维，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

上述尼龙树脂的粘度值是指根据标准ISO307测试所得的粘度值；雾度值是指依据大众汽车标准PV3015进行测试，在油浴温度100℃，测试时间16h的条件下所得的雾度值。所述原料配方中的短切无碱玻璃纤维在经过硅烷偶联剂处理后能够与尼龙有非常好的结合能力，而所述高岭土在经过硅烷偶联剂处理后也能够在尼龙树脂中具有良好的分散性和很强的界面结合力。这些经过硅烷偶联剂处理的无机填料对于改善尼龙材料的熔接痕强度起到了至关重要的作用。所述粒径小于1μm的滑石粉在材料加工中主要起到成核剂的作用。

作为上述原料配方的优化选择，所述抗氧剂可选自N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1089）、四〔β－（3，5－二叔丁基－4－羟基苯基）丙酸〕季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三（2，4－二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）和铜盐复合抗氧剂中的一种或多种的组合；更进一步优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010或铜盐复合抗氧剂或这二者的组合，而所述铜盐复合抗氧剂可选用50%~90%碘化钾和10%~40%碘化亚铜的混合物，或者是50%~90%溴化钾和10%~40%碘化亚铜的混合物。

优选地，所述润滑剂可选自氧化聚乙烯蜡、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物和聚丙烯蜡中的一种或多种的组合，而最优选为氧化聚乙烯蜡。