[发明专利]尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种尼龙复合材料及其制备方法，包括以下原料：尼龙树脂60～70份、改性玻璃纤维母粒40～50份、纳米羟基磷灰石晶须8～16份、相容剂1～4份、润滑剂0.5～1.5份及抗氧剂0.2～0.6份；改性玻璃纤维母粒主要由玻璃纤维、乙烯‑丙烯共聚物、丁基橡胶与海藻酸钠制备得到。制备方法：1)先将改性玻璃纤维母粒、纳米羟基磷灰石晶须、占总质量30～40％的尼龙树脂及占总质量10～20％的相容剂混合均匀，用密炼机或双螺杆挤出机制备母粒；2)将步骤1)得到的母粒与润滑剂、抗氧剂、余下相容剂及余下尼龙树脂混合，经双螺杆挤出机中熔融挤出，即可。该复合材料不仅具有较好的表面性能，还具有很好的力学机械性能。

技术领域

本发明属于塑料技术领域，具体涉及一种尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙是历史悠久、用途广泛的工程塑料，它具有良好的物理机械性能，包括优异的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，还有就是它易于加工。近十年来，作为工程塑料用尼龙树脂的年均增长率约为8％，大量地被应用于汽车、电子电气、包装、机械、建筑等行业，尤其是中国市场，其发展迅速，且还有很大的发展空间。

为了提高材料性能，克服尼龙材料的缺点，工业上普遍采用玻璃纤维或其它填料填充增强改性，来提高其性能和扩大应用范围。人们采用了嵌段、接枝、共混等方法对尼龙进行化学和物理改性。物理改性主要是加入各种填料以增强各种性能，填料包括纤维、无机颗粒、有机颗粒等。尼龙的增强、增加耐磨性方面的改性主要是通过填充玻璃玻纤、碳纤维、二硫化钼、碳化硅、炭黑、聚四氟乙烯等填充物来实现。从目前的技术来看，填充玻纤的尼龙复合材料，耐磨性较差；当玻璃纤维的含量超过40％后，其增强效果变得不明显，反而延张性下降，而且表面出现浮纤、光泽度下降等。

随着纳米技术的兴起，采用无机纳米粉体对高分子聚合物材料进行改性已经成为业界热议的话题之一，近来研究颇为活跃，我国也将其列为重点支持和发展的高新技术领域。然而，由于纳米粉体具有巨大的表面能，导致其存在极强的“凝聚力”，同时无机纳米粉体与不同种类的有机高分子聚合物材料的相容性也是个问题，要实现无机粉体在高分子聚合物中的纳米级分散存在极高的难度，很难将无机粉体以纳米的水平分散到高分子聚合物材料里。

发明内容

本发明提出一种尼龙复合材料，该复合材料不仅具有较好的表面性能，还具有很好的力学机械性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种尼龙复合材料，按照重量份数计算，包括以下原料：

尼龙树脂60～70份、改性玻璃纤维母粒40～50份、纳米羟基磷灰石晶须8～16份、相容剂1～4份、润滑剂0.5～1.5份及抗氧剂0.2～0.6份；所述改性玻璃纤维母粒主要由玻璃纤维、乙烯-丙烯共聚物、丁基橡胶与海藻酸钠制备得到。

优选地，所述改性玻璃纤维母粒的制备方法包括以下步骤：

1)将玻璃纤维与乙烯-丙烯共聚物溶于无水乙醇中，升温至30～40℃搅拌反应2～4h，得到混合物醇溶液；

2)将步骤1)的混合物醇溶液烘干后再加入丁基橡胶与海藻酸钠搅拌均匀后，再置于单螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，得到改性玻璃纤维母粒。

优选地，所述玻璃纤维与所述乙烯-丙烯共聚物的重量比为15～25:1，所述玻璃纤维与所述无水乙醇的重量比为1:10～15，所述玻璃纤维与所述丁基橡胶的重量比为16～26:1，所述玻璃纤维与所述海藻酸钠的重量比为35～40:1。

优选地，所述玻璃纤维为短切玻璃纤维。

优选地，所述尼龙树脂选自尼龙6、尼龙610或者尼龙66。

优选地，所述相容剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物或者甲基丙烯酸缩水甘油酯。