[发明专利]一种增强耐磨尼龙66复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于增强耐磨尼龙复合材料领域，涉及一种增强耐磨尼龙66复合材料及其制备方法。

技术背景

尼龙66是一种用途广泛的工程塑料，由己二胺和己二酸缩聚而成，其分子链上的酰胺基团具有极性，易形成氢键，所以其机械性能优异，如高强度、高模量、高硬度等；此外还表现出优异的抗蠕变性、耐磨性和消音性等。但由于其本身这种特殊的结构，使其吸水率高，导致其尺寸稳定性差，从而也使得其耐磨性和耐热性下降。可通过对尼龙66进行一定的改性以改善其不足，并能使其性能大大提高。

尼龙66的改性大致可分为物理改性和化学改性。化学改性是在尼龙66的分子链上引入新的聚合物、机构单元或功能基团，使其在结构和性能上都发生变化。物理改性是在尼龙66基体中加入其它的填料，如有机材料、无机材料、橡胶品种、热塑性弹性体、其它塑料品种，或一些添加助剂，通过混合、混炼的方法而制成的性能突出的尼龙66改性材料。

在尼龙66增强改性方面，主要是通过熔融共混的方法添加常用的纤维，如玻璃纤维、碳纤维，这种通过熔融共混的方法制备的增强尼龙66复合材料中，纤维与基体之间的界面性能较差，且如需要获得耐磨性较好的复合材料，还需加入耐磨剂等填料。中国专利CN101182388A公布了一种熔融共混法制备的高耐磨高刚性增强尼龙66复合材料，其玻璃纤维、耐磨剂添加量高，一方面玻璃纤维与基体间的界面作用力差，另一方面，玻璃纤维的高添加量大大的增加了复合材料的密度，在一些轻质化设备上难于使用。专利CN1916079A公布了一种原位聚合法制备的芳纶浆粕增强浇铸尼龙件，芳纶浆粕与尼龙基体间的界面作用力强，在芳纶浆粕较少添加量时便明显提高了尼龙件的强度及耐磨性。原位聚合法制备的芳纶浆粕/尼龙复合材料中，芳纶浆粕与尼龙基体间的界面粘附力好，大大提高了芳纶浆粕对尼龙基体的增强效果，且由于芳纶浆粕的高耐磨性及耐高温，使得芳纶浆粕/尼龙复合材料的耐磨性及热变形温度大大提高。

目前，通过原位聚合法制备芳纶浆粕增强尼龙66复合材料还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种相容性得到改善，拉伸强度好，热变形温度得到提高，高耐磨的增强耐磨尼龙66复合材料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种增强耐磨尼龙66复合材料，由包括以下重量份的组分制成：

尼龙66盐       100份，

芳纶浆粕       1-10份（干重，以下所提到的比例都为干重），

封端剂         0.1-1份，

成核剂         0.02-0.3份，

去离子水       30-60份。

所述的芳纶浆粕优选为5-8份。

所述的封端剂优选为0.3-0.5份。

所述的成核剂优选为0.1-0.2份。

所述的封端剂为己二酸或乙酸，优选乙酸；

所述的成核剂为纳米硫酸钡或纳米二氧化钛，优选纳米二氧化钛；

所述的芳纶浆粕的长度为0.5-1.5mm，含水量为5%-12%的芳纶1414浆粕。

一种上述增强耐磨尼龙66复合材料的制备方法，采用原位聚合的方法进行制备，该方法包括以下步骤：

（1）称取100重量份数的尼龙盐、1-10重量份数的芳纶浆粕、0.1-1重量份数的封端剂，并将以上组分加入到高压反应釜内；

（2）称取30-60重量份数的去离子水、0.02-0.3重量份数的成核剂并将其溶于去离子水中，制备成溶液，把制备的溶液至于超声下搅拌1-2小时，然后加入到高压反应釜中；

（3）用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次，然后通入氮气作为反应保护气；保温保压，然后泄压至常压，与此同时升温，温度不超过280℃，常压反应30min，并抽真空30min，出料，切粒。

所述的步骤（2）中，在压力为1.5MPa-1.8MPa，温度为210℃-240℃下保温保压反应，反应时间为2-3h。

本发明具有以下有益效果：

由于尼龙与芳纶浆粕的热力学不相容，通过原位聚合法制备得到的芳纶浆粕改性尼龙66复合材料，芳纶浆粕与尼龙66基体间的界面粘附性较好，大大改善了尼龙与芳纶浆粕间的相容性、增强尼龙与芳纶浆粕之间的界面作用力，提高了符合材料的强度、热变形温度及耐磨性。