[发明专利]一种生物基尼龙复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种生物基尼龙复合材料及其制备方法和应用，所述生物基尼龙复合材料由70‑90份长碳链生物基尼龙、10‑30份增韧剂、0.3‑1份抗氧剂和0.3‑1份润滑剂按照重量份制备而成，所述长碳链生物基尼龙为以戊二胺为单体之一缩合而成的长碳链尼龙，其相对粘度为2.4‑3.2，分子量在3‑5万之间。本发明中的生物基尼龙复合材料吸水率低、尺寸稳定性好，韧性好，可完全取代传统的PA11和PA12，并将其应用于汽车输油管等软管类产品中。

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种生物基尼龙复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

尼龙(聚酰胺)是当前国内外应用最广泛的一种热塑性工程塑料，它具有耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异特性，被广泛应用于汽车零配件、电子电器、机械等行业，六十年来，在工程塑料的激烈竞争中稳步增长，其需求量迄今一直位居五大工程塑料的首位。

目前应用在汽车输油管等软管类产品PA11、PA12基本被跨国公司(阿科码)所垄断，现有技术中有通过对传统石油基长碳链尼龙PA610、PA612等进行增韧改性从而取代常用的PA11、PA12用于软管中，但其柔韧性还是稍差于PA11、PA12，并不能完全取代PA11、PA12在输油管上的应用。另外，像这些传统石油基长碳链尼龙材料合成原料单体都是石油裂解得到的产物，不可再生，会一定程度上污染环境。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种生物基尼龙材料及其制备方法和应用，以生物基尼龙作为基体树脂，得到的尼龙材料吸水率低、尺寸稳定性好，解决了现有技术中石油基尼龙材料不可再生、且增韧改性后效果不佳的技术问题，本发明中的生物基尼龙材料可完全取代传统的PA11和PA12，并将其应用于汽车输油管等软管类产品中。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种生物基尼龙复合材料，其由70-90份长碳链生物基尼龙、10-30份增韧剂、0.3-1份抗氧剂和0.3-1份润滑剂按照重量份制备而成，所述长碳链生物基尼龙为以戊二胺为单体之一缩合而成的长碳链尼龙，其相对粘度为2.4-3.2，分子量在3-5万之间。

进一步的，所述长碳链生物基尼龙包括PA510、PA512、PA513、PA515、PA516中的其中一种。

进一步的，所述增韧剂选自马来酸酐接枝类增韧剂，其接枝率在0.8-1.5％之间，含水量小于0.2％，190℃、2.16kg条件下的熔融指数大于1.5g/10min。

优选的，所述马来酸酐接枝类增韧剂包括POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、EAA-g-MAH、SEBS-g-MAH中的一种。

进一步的，所述抗氧剂选自无机磷酸盐、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺或复合抗氧剂，其中所述复合抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配物。

优选的，所述复合抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按照质量比1:1的复配。

进一步的，所述润滑剂选自硬脂酸钙类、乙撑双硬脂酰胺EBS、硅酮粉、硅酮母粒、PE蜡、乙烯丙烯酸共聚物中的至少一种。

本发明还公开了一种上述生物基尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：

按照配比将70-90份干燥后的长碳链生物基尼龙、10-30份增韧剂，0.3-1份抗氧剂和0.3-1份润滑剂充分混合均匀，得到混合物料；这里只要能实现混合均匀的目的即可，因此，对混合时间等不再进行具体的限定，在本发明的一些实施方式中，优选的采用800r/min，温度设置为60℃，搅拌时间为5min。

将所述混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒后，干燥过筛制得所述生物基尼龙复合材料。