一種尼龍66材料及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術屬于高分子材料技術領域，公開了一種尼龍66材料及其制備方法。該材料包括以下組份及重量份：500～700份尼龍66原料、300～500份連續(xù)碳纖維、6～10份抗氧劑、4～8份潤滑劑和5～15份抗水解劑。與現(xiàn)有技術先比，本發(fā)明專利技術設計合理、操作簡單、實用性強，采用連續(xù)碳纖維增強尼龍66材料，使得制件中碳纖維的長度可以保持在3～6mm，從而大大提高了該材料的剛性和強度，明顯提高材料的抗沖擊性能和耐熱性能，而且具有長期抗水解穩(wěn)定性和抗化學腐蝕性能。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于高分子材料
，涉及ー種尼龍66材料及其制備方法。
技術介紹
聚酰胺樹脂，是性能優(yōu)良用途廣泛的化工原料，由于具有無毒、質輕、優(yōu)良的機械強度、耐磨性及較好 的耐腐蝕性，因此，代替銅等金屬在機械、化工、儀表、汽車等エ業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件中的應用，但是在一些強度要求比較高的部件上，特別是在軍エ和航空航天領域，尼龍66原料很難滿足使用要求，而且使用過程中易吸水發(fā)生尺寸變形，國內外企業(yè)為解決此問題，利用碳纖和玻纖對尼龍66進行了增強改性，其中碳纖增強尼龍66材料具有極佳的剛性、耐油性、耐磨性和抗蠕變性，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料還有重量輕的優(yōu)勢。中國專利CN101608064A (公開日期2009. 12.23)提出一種用于油田扶正器的碳纖維增強尼龍復合材料及其制備方法，包括以下各步驟增強體碳纖維的表面改性；尼龍本體的改性；碳纖維/改性尼龍復合材料的制備將20 40質量份碳纖維和40 160質量份改性尼龍充分混合均勻，通過雙螺桿擠出機擠出后造粒，然后加溫注塑得油田扶正器專用碳纖維增強尼龍復合材料。這種方法的缺陷是所用碳纖維經過擠出機雙螺桿的剪切作用，纖維長度僅存Imm以下，雖然明顯提高了材料的剛度，但是該材料的韌性，即沖擊強度比較低。中國專利CN1292394(公開日期2001. 04. 25)采用澆注法利用碳纖維增強尼龍材料，包括以下各步驟碳纖維的預處理將待處理的碳纖維量浸泡在硝酸溶液中，后用氫氧化鈉溶液和水充分洗滌，直至PH值不顯酸性；將處理后的碳纖維與己內酰胺單體混合均勻，放入容器內加熱使物料熔化，容器抽真空脫水再加入催化劑氫氧化鈉，加熱到熔化；加入活化劑甲苯ニ異氰酸酯，澆鑄到模具中，保溫后脫模。這種方法的缺陷是澆注成型周期比較長，生產效率比較低，澆注過程需要配制大量的酸堿溶液。
技術實現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本專利技術的目的是提供。該材料具有較高的剛性和強度，以及優(yōu)異的抗沖擊性能和耐熱性能，還具有長期抗水解穩(wěn)定性和抗化學腐蝕性能，而且該材料可以通過注塑直接成型，生產效率高，使用后的制件經粉碎后可以回收利用。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用的技術方案如下一種尼龍66材料，該材料包括以下組分和重量份尼龍66原料500 700份，連續(xù)碳纖維300 500份，抗氧劑6 10份，潤滑劑4 8份，抗水解劑5 15份。所述的尼龍66在275°C，負荷為O. 325Kg時的熔融指數為10 30g/10min。所述的連續(xù)碳纖維選自丙烯腈基連續(xù)碳纖維，直徑為5 ΙΟμπι，線密度為800 3000g/1000m。所述的抗氧劑選自N，N'-雙-(3_(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己ニ胺(抗氧劑1098)或三亞磷酸酯(抗氧劑168)中的ー種或幾種。所述的潤滑劑選自こ烯-丙烯酸共聚蠟(AC540A)或硬脂酸鈣(CaSt)中的ー種或幾種。 所述的抗水解劑為高分子量的聚碳化ニ亞胺(Stabaxol P)。ー種上述尼龍66材料的制備方法，該方法包括以下步驟(I)干燥準備按照上述配比稱取各組分原料，將尼龍66原料干燥；(2)混料準備；將干燥后的尼龍66原料、抗氧劑、潤滑劑和抗水解劑，依次加入到高混機中混料，然后將混好的物料加到擠出機的料斗中干燥備用；(3)抗水解連續(xù)碳纖維增強尼龍66材料的制備將連續(xù)碳纖維浸潰到步驟(2)中備好的混合物料中，并分散均勻，然后將浸潰后的碳纖維拉出；(4)將步驟(3)中制備的碳纖維增強尼龍66材料冷卻、切粒。通過選擇定型ロ模的尺寸(2. O 4. Omm),同時調整擠出機轉速和主機喂料,來調整連續(xù)碳纖維增強尼龍66材料中玻璃纖維的含量。所述的步驟(I)中尼龍66的干燥條件為干燥溫度90 100°C，干燥時間6 8h。所述的步驟(2)中擠出機料斗的干燥溫度為80 90°C。所述的步驟⑵中擠出機為雙螺桿擠出機，螺桿直徑65mm，螺桿的長徑比為40 1，混合熔融溫度設定為第一段220 230°C，第二段230 240°C，第三段240 250°C，第四段250 260°C，第五段260 270°C，熔體溫度260 270°C，機頭溫度265 275 °C。所述的步驟⑵中的混料溫度為40 60°C，混料時間為3-5分鐘。所述的步驟(3)中的浸潰在連續(xù)纖維增強熱塑性材料的專用浸潰設備中進行。所述的步驟(4)中碳纖維增強尼龍66材料的切粒長度為ll_13mm，粒徑2. O 4.Omm0本專利技術由于采用了以上技術方案，即采用連續(xù)碳纖維增強尼龍66材料，在該材料中碳纖維按同一方向取向，而且纖維的長度大于3mm，從而大幅度提高了材料的剛性和強度，以及抗沖擊性能和耐熱性能和優(yōu)異的抗水解性能。本專利技術同現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果I、與現(xiàn)有技術先比，本專利技術采用連續(xù)碳維增強尼龍66，通過浸潰設備對連續(xù)碳纖維進行均勻分散，完全浸潰，提高了碳纖維與尼龍66的界面作用，保證了碳纖維的有效長度，從而大大提高了該材料的剛性和強度，同時明顯提高材料的抗沖擊性能和耐熱性能。2、與現(xiàn)有技術先比，本專利技術材料在保持優(yōu)異力學性能的基礎上，還具有長期穩(wěn)定性抵抗化學腐蝕，特別是高溫水解以及惡劣的化學環(huán)境。3、本專利技術設計合理、操作簡單、實用性強，產品為具有一定長度的粒料(粒長11 13mm，直徑2. O 4. Omm)，干燥處理后可以直接注塑成型，生產效率高，且制件使用后經過粉碎處理還可以回收利用，不污染環(huán)境。具體實施例方式以下結合實施例對本專利技術作進ー步的說明。實施例I(I)干燥準備將尼龍66原料置于干燥器中干燥；干燥溫度90 100°C ;干燥時間6 8h ; (2)按照下列配比稱取各原料(重量份)，并依次加入到高混機中，混料溫度控制在40 60°C，混料時間3-5分鐘后停止，然后將混好的物料加到擠出機的料斗中備用，擠出機料斗的干燥溫度設定為80 90°C ；尼龍66原料700份，連續(xù)碳纖維300份，抗氧劑9份，潤滑劑5份，抗水解劑8份。尼龍66原料的熔融指數為10 30g/10min，測試條件為275°C，O. 325Kg ；連續(xù)碳纖維為丙烯睛基連續(xù)碳纖維，纖維直徑為7 μ m，線密度為3200g/1000m ；抗氧劑包括N，N'-雙-(3_(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己ニ胺(抗1098)和三亞磷酸酯(抗168)，二者重量比為1:2;潤滑劑包括こ烯-丙烯酸共聚蠟(AC540A)和硬脂酸鈣(CaSt)，二者重量比為1:1;抗水解劑為高分子量的聚碳化ニ亞胺(Stabaxol P)。(3)抗水解連續(xù)碳纖維增強尼龍66材料是由以下方法制備得到的，該方法包括以下步驟采用我司專利(CN1488674，公開日期2004.04. 14)中提出的連續(xù)纖維增強熱塑性材料的專用浸潰設備進行熔融浸潰拉擠成型。該成型エ藝為多束連續(xù)碳纖維通過纖維入口被引入浸潰槽，連續(xù)碳纖維交替繞過成組的張力輥后沿折線前進，在張カ輥的作用下實現(xiàn)纖維的分散和浸潰；浸潰后的碳纖維沿出口的定型ロ模被牽引拉出；(4)最后，將碳纖維增強尼龍66材料經冷卻、切粒成長度為ll_13mm的復合材料顆粒。通過選擇定型ロ模的尺寸(3. 5mm),同時調整擠出機的主機轉速在16 22Hz,喂料速度在15. O 17. OHz，碳纖維含量控制在30±2%，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種尼龍66材料，其特征在于：該材料包括以下組分和重量份：尼龍66原料？？？？？？？？？？？？？？？？500～700份，連續(xù)碳纖維？？？？？？？？？？？？？？？？300～500份，抗氧劑？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？6～10份，潤滑劑？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？4～8份，抗水解劑？？？？？？？？？？？？？？？？？？5～15份。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：蔣超杰，
申請(專利權)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：