[发明专利]一种回收尼龙制备的超高耐热复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种回收尼龙制备的超高耐热复合材料及其制备方法，材料由以下重量百分比的组份组成：尼龙46～89.5％；玻璃纤维10～50％；高耐热助剂母粒：0.5～2％，色母：0～1％；润滑剂0～1％。本发明的有益效果为：根据尼龙材料在高温下的老化机理自制了一种高耐热助剂母粒，高耐热助剂母粒的各组份可以实现对自由基捕捉、尼龙材料表面成碳和热传导的作用，不仅可以实现玻纤增强PA6、PA66、PA6T切片等复配体系满足在高温条件下长周期热氧老化力学性能保持率50％以上，同时高耐热助剂母粒用于玻纤增强回收尼龙材料均可满足在高温条件下长周期热氧老化力学性能保持率50％以上。

技术领域

本发明涉及到尼龙材料在发动机周边，尤其是涡轮发动机周边零件的应用，通过对产品配方进行科学的设计，赋予复合材料优异的力学性能和长周期热氧老化性能，以满足其可以替代金属及特种工程塑料应用于涡轮增压器和中冷器等零件，并且回收尼龙的使用对于环保具有重要的意义。

背景技术

节能、环保是未来汽车发展的主要方向，性能良好、稳定的发动机在汽车节能、环保技术发展的过程中起着非常重要的作用，发动机是汽车的“心脏”，目前受经济及其它方面的影响，汽车发动机正朝着低能耗的方向发展。高效能、低排放发动机将成为主流，节能环保型发动机成为了未来的发展趋势。

汽车发动机按照进气方式可以分为自然吸气式发动机和涡轮增压发动机，自然吸气发动机工作的时候是在不通过任何增压器的情况下，将大气压将空气压入燃烧室的一种形式。涡轮增压发动机配备了涡轮增压器的发动机通过压缩空气来实现更大的进气量，使燃料得到更加充分的燃烧从而获得更大的动力。涡轮增压发动机节油，符合全球追求环保的趋势，并且政府在购置税等方面有优惠政策，涡轮发动机的占比也会逐渐增加，据调查：2015年涡轮发动机占比20％，到2025年预计占比可以达到60％，涡轮发动机因为工作工况较为复杂，涡轮发动机周边的材料要求也极为苛刻。

尼龙作为目前用量最大的工程塑料，具有优异的机械性能、耐磨性、耐溶剂性等，在汽车上应用广泛，尼龙的耐热温度较高，通常应用于汽车发动机周边零件，PA6、PA66和PPA等材料根据使用温度的差异选择不同的材料，目前对于PA6通常应用在120℃以下的环境中，PA66应用在150℃以下的环境中，对于高于该温度的条件下通常选择高温尼龙、PPS等特种工程塑料或者金属，金属密度较大，不易成型，特种工程塑料较高，如果对于PA6和PA66进行改性提高其使用温度可以满足170～230℃的环境中使用要求，将会替代金属或特种工程塑料应用在涡轮增压器和中冷器零部件中具有非常重大的意义。

发明内容

本发明提供了一种回收尼龙制备的超高耐热复合材料及其制备方法，通过对配方的科学设计，在配方体系中引入多种助剂，在高温条件下可以通过不同的方式对尼龙材料进行保护，从而增加尼龙材料的长周期热氧老化性能，该体系即使在再生料依然可以获得良好的效果，该制备方法获得的材料可以替代金属用于涡轮增压器和中冷器零部件中。

本发明为解决所提出的技术问题，采用的技术方案为：

一种回收尼龙制备的超高耐热复合材料，其包括以下按重量百分比计的原料：

所述尼龙可以是PA6、PA66、回收PA6、PA66、PA66和PA6的共聚物、PA6T、PA9T和PA10T，也可以是上述各种原料的混合物。

所述的玻璃纤维玻璃类型是E玻璃、碱含量＜0.8％，单丝纤维直径：10±1μm，长度：3mm，体积密度0.70±0.15g/cm3,含水率≤0.05％。

所述的高耐热助剂母粒是自主开发，由铁粉、氢氧化铈、导热石墨、碘化亚铜、碘化钾、润滑剂按照：10:10:5:18:2:5比例复配，通过密炼工艺制备的母粒。

所述的润滑剂是硅酮粉和聚酰胺蜡的1：1的混合物，起到分散玻纤，解决浮纤的作用。

所述的色母是PA6位载体，炭黑含量30％的母粒。