[发明专利]一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料

权利要求书

1.一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料，其特征在于，包括如下重量份原料：回收尼龙颗粒50-60份、聚酰胺66基体树脂50-60份、聚烯烃60-80份、丙烯酸2-8份、烯酸甲酯10-20份和玻璃纤维20-30份；

该采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料，通过如下步骤制备：

第一步、将回收尼龙颗粒、聚酰胺66基体树脂、聚烯烃、丙烯酸和烯酸甲酯混合均匀后得到混合料；

第二步、将混合料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将干燥的玻璃纤维加入双螺杆挤出机侧喂料机料仓，经挤出牵条、造粒，得到所述一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料，其特征在于，聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯与丁二烯的共聚物和乙烯-丙烯酸酯共聚物中的一种或多种任意比例混合；第二步中所述双螺杆挤出机的加工温度为250-280℃，螺杆转速为300-500r/min；玻璃纤维置于100℃烘箱中干燥4h再使用。

3.根据权利要求1所述的一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料，其特征在于，回收尼龙颗粒可通过如下步骤制备：

步骤S11、将回收尼龙、增强剂、纳米蒙脱土和抗氧剂混合，在200-240℃下熔融挤出，然后牵引成直径为0.5-2mm的细丝，再切成长度为0.5-2mm的尼龙切片；

步骤S12、将尼龙切片、硬脂基芥酰胺和聚乙二醇溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，在180-240℃下搅拌1-3h，然后冷却至固体析出，将得到的固体干燥粉碎后得到所述回收尼龙颗粒。

4.根据权利要求3所述的一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料，其特征在于，所述回收尼龙为尼龙66或尼龙6；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246中的一种。

5.根据权利要求3所述的一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料，其特征在于，增强剂通过如下步骤制备：

步骤S11、将偶氮二异丁腈溶于甲苯中制得溶液a，将苯乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷溶于无水乙醇中制得溶液b；将马来酸酐和甲苯加入三口烧瓶中，设置温度为70-80℃，在氮气保护下开启搅拌使马来酸酐完全溶解，并同时滴加溶液a和溶液b，控制滴加时间在30-40min；滴加结束后在温度为75℃条件下，恒温反应30min；升温至85℃，继续反应1h；反应完成后停止加热，冷却至室温，抽滤，固体产物用甲苯洗涤2次，40℃下真空干燥至恒重，得到混合物c；

步骤S12、将纳米二氧化硅和无水乙醇按固液比1g：50mL混合后，在40-50kHz频率下超声分散10-20min得到悬浮液，体积分数90％的乙醇水溶液用冰醋酸调节pH值为5-6，将3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入烧瓶中，滴加调节过pH值的乙醇水溶液，边滴加边搅拌，滴加完后，利用恒压滴液漏斗将悬浮液滴加到烧瓶中，在25℃条件下反应24h，然后将反应液离心、离心后依次用无水乙醇、无水四氢呋喃、丙酮清洗离心，然后冷冻干燥得到固体d；

步骤S13、将固体d和N，N-二甲基甲酰胺按用量比1g：25mL混合后，在50-60kHz条件下，超声分散1h后得到混合液A，将混合物c、助剂和去离子水按用量比1mL：1g：25mL混合后得到混合液B；将混合液A和混合液B等体积混合，在50-60kHz条件下，超声分散20min，离心分离，在50℃真空干燥至恒重，得到增强剂。

6.根据权利要求5所述的一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料，其特征在于，步骤S11中所述溶液a中偶氮二异丁腈和甲苯的用量比为10mg：20mL；所述溶液b中苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷和无水乙醇的用量比为5-6g：0.2g：3mL，溶液a、溶液b、马来酸酐和甲苯的用量比为20mL：4mL：4-5g：100mL；步骤S12中正硅酸乙酯的总量与去离子水、环己烷的体积比为7：50：1-2；正硅酸乙酯两次用量的比为5：1；步骤S12中悬浮液、调节过pH值的乙醇水溶液和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的用量比为150-170mL：150-170mL：7g。

7.根据权利要求5所述的一种采用回收尼龙的汽车结构件专用高强度复合材料，其特征在于，助剂通过如下步骤制备：

步骤S21、取谷氨酸苄脂置于烧瓶中，在氮气保护下，加入无水无氧的四氢呋喃，在温度50℃、转速为200-300r/min的条件下，边搅拌边加入三光气，待反应至溶液澄清后，用石油醚沉降，得到固体e，其中谷氨酸苄脂、四氢呋喃和三光气的用量比为2g：50mL：1g；

步骤S22、固体e用乙酸乙酯溶解，然后分别用0℃的饱和碳酸氢钠溶液、冰水洗涤，再用无水硫酸钠进行干燥，溶液冷藏后取出抽滤，滤除硫酸钠，旋蒸除乙酸乙酯溶剂，进行三次重结晶除杂干燥后，得到针状晶体产物即为助剂。