[发明专利]耐高寒冲击尼龙复合材料及制备方法

说明书

本发明提供一种耐高寒冲击尼龙复合材料，包括以下质量份的组分：尼龙65份～100份、改性增韧剂5份～35份、复配耐寒性增塑剂0.5份～8份、热稳定剂0份～2份、加工助剂0份～2份；所述复配耐寒性增塑剂由质量份数比为（6:1）～（1:6）的芳香族增塑剂和脂肪族增塑剂组成。本发明还提供制备耐高寒冲击尼龙复合材料的方法，包括将尼龙、改性增韧剂、复配耐寒性增塑剂、热稳定剂、加工助剂进行熔融共混处理。该耐高寒冲击尼龙复合材料采用增韧剂和复配耐寒性增塑剂协同增塑、增韧作用，大大提高复合材料在高寒条件下的冲击韧性，其中尼龙66复合材料常温断裂伸长率达260%以上，在零下50℃高寒条件下无缺口冲击强度达250 kJ/m²以上。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种耐高寒冲击尼龙复合材料及制备方法。

背景技术

聚酰胺，俗称尼龙(PA)，是一种强度高、耐磨、耐腐蚀、耐油、自润滑性好、尺寸稳定、易于成型加工的热塑性高分子材料，为五大工程塑料之首，通常应用于航空航天、高铁、机械设备、汽车、电器、电子及日常生活用品等领域。与其他工程塑料相比，尼龙(PA)属于高韧性塑料，特别是在吸湿后其抗冲击强度极高。然而在干态或低温时，冲击强度偏低，制成的产品在低温、干燥的环境中使用时脆性断裂现象时常发生。这一缺点使其在低温、干燥环境中的应用受到制约。

尼龙(PA)增韧已有大量研究且部分得以推广应用，最常见的方法是玻纤增强增韧；另外一种方法是添加其他高分子材料，制备尼龙合金材料。通过常规增韧改性后的尼龙常温下的缺口、无缺口冲击强度有很大提高。经过数年的研究和推广应用，尼龙复合材料在低温条件下的应用已取得系列突破，如在零下20℃、零下40℃低温环境中的冲击强度有一定提高。随着尼龙材料的应用在高寒地区的推广，赢得更广阔的应用市场，如高铁出口，需要经得起进口国家高寒环境(零下50℃)的考验，必须提高尼龙(PA)材料的耐高寒冲击强度和改善其耐高寒韧性。

发明内容

由鉴于此，本发明确有必要提供一种耐高寒冲击尼龙复合材料及制备方法以解决上述问题。

本发明所采用的技术方案是：一种耐高寒冲击尼龙复合材料，它包括以下质量份的组分：尼龙65份～100份、改性增韧剂5份～35份、复配耐寒性增塑剂0.5份～8份、热稳定剂0份～2份、加工助剂0份～2份；其中，所述复配耐寒性增塑剂由质量份数比为(1～6)：(1～6)的芳香族增塑剂和脂肪族增塑剂组成。

基于上述，所述芳香族增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、偏苯三甲酸三辛酯(TOTM)中的一种或几种的组合；所述脂肪族增塑剂为己二酸二(2-乙基)己酯(DOA)、壬二酸二辛酯(DOZ)、癸二酸二辛酯(DOS)中的一种或几种的组合。

基于上述，所述改性增韧剂包括以下质量份的原料：增韧剂100份、接枝剂0.5份～8份、引发剂0.01份～0.8份。

基于上述，所述增韧剂为聚烯烃、橡胶、热塑性聚氨酯弹性体中的一种或几种的组合；所述接枝剂为接枝剂为马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)中的一种或两者的组合；所述引发剂为过氧化苯甲酰 (BPO)、过氧化二异丙苯(DCP)、叔丁基过氧化氢(TBHP)中的一种或几种的组合。

基于上述，所述聚烯烃为乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或乙烯-丙烯无规共聚物(APP)；所述橡胶为顺丁橡胶(BR)、三元乙丙橡胶(EPDM)或硅橡胶(SiR)；所述热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型聚氨酯弹性体(TPU1)或聚醚型聚氨酯弹性体(TPU2)。

其中，增韧剂中的乙烯-1-辛烯共聚物弹性体，与EPDM、SBS相比耐候性好；与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物相比，韧性好；与软质PVC相比，低温脆性较佳。

乙烯-醋酸乙烯共聚物具有优异的低温性能，保温防寒、耐严寒和曝晒。乙烯-丙烯无规共聚物，冲击强度大、脆化温度低，可用于耐寒性薄膜-低温热封性薄膜。