[发明专利]一种填充增强的尼龙6复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种填充增强的尼龙6复合材料，可应用于汽车发动机周边及机械结构零件的制造，属于高分子材料技术领域。

背景技术

尼龙树脂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等优异的综合性能，广泛的应用于机械制造业，电子电器和交通运输等领域。

尼龙6是一种用途非常广泛的工程塑料，由己内酰胺聚合制得，其熔点为215～225℃，使用温度范围在-40℃～150℃，由于普通尼龙6受温度和环境的影响，性能会出现大幅度的变化，所以其应用受到了极大的限制。因此，可以通过对其进行填充增强改性，使其综合性能得到明显提升。

硅灰石是一种工业矿物，具有完整的短纤维针状结构，在塑料的填充改性中可以与石棉、云母等相媲美，优于滑石粉、高岭土，添加硅灰石改性可使材料具有各向异性小、表面光泽好、成本低等优点。晶须是具有规整截面，长径比从10～1000甚至更高，截面积小于5.1×10cm的单晶纤维材料。由于晶须本身结构纤细，且具有强度高、模量高等优异的力学性能，加入树脂之中能够均匀分散，起到骨架作用，提高聚合物的力学强度。

张向东等采用晶须增强尼龙6材料，制得的增强材料易加工、耐高温，弹性模量和冲击强度高。李建华等以玻璃纤维、硅灰石、滑石粉等材料对尼龙6材料进行改性，制得的材料抗弯强度、抗冲强度及硬度均很高。孙平以滑石粉、晶须、无卤玻璃微珠为主要原材料制备了无卤高光泽防翘曲变形填充尼龙6，但未涉及材料力学性能的改进。

综上所述，关于制备一种综合性能优良的硅灰石/晶须复合填充增强尼龙6材料，国内外相关专利文献未见报道。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种复合填充增强尼龙6材料，不仅具有良好的力学性能，还具有尺寸稳定性高、光泽度高等优点，符合汽车发动机周边及机械结构零件的制造要求。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种填充增强的尼龙6复合材料，按重量百分比计，其组分和含量为：

尼龙6树脂         56％～59％；

硅灰石            0％～40％；

晶须              0％～40％；

硅烷偶联剂        0.5％～2％；

助剂              0.5％～2％；

以上各组分的含量之和为100％。

所述的尼龙6树脂的相对粘度为2.7-2.9(根据标准ISO 307测试)。

所述的硅灰石选自硅灰石针状粉体，其高长径比为10∶1～20∶1，折光系数为1.63，莫氏硬度为4.5-5.5，。密度为2.8g/cm³。

所述的晶须为钛酸钾晶须，其平均长度100-50μm，直径0.3-1μm，密度3.1-3.3g/cm³。

所述的硅烷偶联剂为南京曙光化工厂生产的KH-560。

所述的助剂为铜盐、四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种。

上述填充增强的尼龙6复合材料的制备工艺如下：

A)将尼龙6树脂、硅灰石、晶须、硅烷偶联剂和助剂按配比加入高混机中，在室温下进行混合均匀；

B)利用双螺杆挤出机在220～260℃进行挤出造粒，然后冷却、烘干即可。

通过本发明技术方案制备获得的复合材料，不仅具有良好的力学性能，还具有尺寸稳定性高、光泽度高等优点，符合汽车发动机周边及机械结构零件的制造要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明是如何实现的做进一步详细、清楚、完整地说明，所列实施例仅对本发明予以进一步的说明，并不因此而限制本发明。

实施例中选用的：

尼龙树脂-尼龙6牌号为PA6M32800，广州新汇美达公司生产。

硅灰石由中国地质科学研究院郑州矿产综合利用研究所生产，牌号为W13#。

钛酸钾晶须由沈阳金建公司生产(请提供牌号或规格)。

硅烷偶联剂由南京曙光化工厂生产的KH-560。

助剂-铜盐由瑞士汽巴精化公司生产，牌号为HS-03。

实施例中选用的双螺杆挤出机是由瑞亚公司生产的40A(长径比为40)。

实施例1