一种超耐磨尼龙复合材料及其制备方法.pdf

本发明公开了一种超耐磨尼龙复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：高耐磨炭黑8-11、抗氧剂10760.1-0.3、纳米三氧化二铝4-6、液体石蜡0.5-1、聚乙烯醇1-2、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30；本发明采用乙烯/乙烯醇共聚物活化包覆在增强体表面，增加了增强体与尼龙6之间的相容性，避免了尼龙6本身机械性能的降低，添加的纳米三氧化二铝提高了材料的耐热性、耐滑动磨损性能和耐微动磨损性能，添加的炭黑提高了材料的耐磨性和抗紫外性能，性能优良，值得推广。

权利要求书
1.  一种超耐磨尼龙复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：高耐磨炭黑8-11、抗氧剂10760.1-0.3、纳米三氧化二铝4-6、液体石蜡0.5-1、聚乙烯醇1-2、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30。

2.  根据权利要求1所述一种超耐磨尼龙复合材料，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入高耐磨炭黑和纳米三氧化二铝于80-90W超声分散10-15分钟，结束后将混合物加热至70-90°C保持2-3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用；
（2）将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在180-200°C下对步骤（1）的产物进行活化处理10-15分钟，结束后冷却至室温备用；
（3）将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80°C下干燥7-8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在180-240°C，得改性尼龙6颗粒；
（4）将步骤（3）的颗粒、液体石蜡和抗氧化剂1076加到高速混合机中热混3-10分钟，加热温度控制在70-80°C，得热混料；
（5）将步骤（4）的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤（1）得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合5-10分钟后转移到加热温度为220-250°C、螺杆转速为180-300转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。

说明书一种超耐磨尼龙复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种超耐磨尼龙复合材料及其制备方法，属于尼龙生产技术领域。
背景技术
汽车作为现代最重要的交通运输工具之一，也是科学技术发展水平的标志，汽车工业是资金、技术、人才密集，综合性强和经济效益高的产业，世界各工业发达国家几乎都将它作为国民经济的支柱产业，它对社会经济建设和科学技术进步有着重要的推动作用。当今尼龙材料最大的消费领域是在汽车方面，汽车的引擎盖具有装饰性很强的作用，并且尼龙还可以给制品提供良好的表面，同时尼龙还可以得到带有颜色的成型件，从而避免了费用昂贵的油漆步骤。由于引擎的外观因素很重要，所以耐磨这个特性是引擎盖所不能缺少的。
尼龙6是一种应用广泛的工程塑料，具有优良的综合性能，但存在着耐强酸强碱性差、干态和低温冲击强度低、吸水率大等缺点，并且尼龙6的加工温度较高，提高了生产成本，对生产设备的要求高，不利于大规模生产。目前市场上出售的低熔点尼龙6主要是由国外的公司通过合成的方法制备的，该方法存在加工工艺复杂、成本较高等缺点，而国内对低熔点的研究还处在实验室阶段，难以实现工业化大规模生产，因此通过改性得到低熔点的尼龙6是当今研究的重点，它具有许多优良性能，但是也存在冲击强度差、耐热性能差等缺点，因此在低熔点尼龙6基体的基础上还需要通过填充、增强、共聚、共混等方法改性低熔点尼龙6，增加应用的广泛性。
发明内容
本发明的目的是提供一种超耐磨尼龙复合材料及其制备方法，添加的环氧树脂解决了低熔点尼龙6内部缺陷、力学性能低和维卡软化温度降低的问题。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种超耐磨尼龙复合材料，由下列重量份的原料制成：高耐磨炭黑8-11、抗氧剂10760.1-0.3、纳米三氧化二铝4-6、液体石蜡0.5-1、聚乙烯醇1-2、尼龙690-100、氯化锂2.5-3.2、环氧树脂E513-9、EVA乳液10-15、乙酸乙酯60-80、蓖麻油1-3、乙烯/乙烯醇共聚物粉末4-7、蒸馏水15-30；
本发明所述一种超耐磨尼龙复合材料，由以下具体步骤制成：
（1）将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入高耐磨炭黑和纳米三氧化二铝于80-90W超声分散10-15分钟，结束后将混合物加热至70-90°C保持2-3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用；
（2）将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在180-200°C下对步骤（1）的产物进行活化处理10-15分钟，结束后冷却至室温备用；
（3）将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80°C下干燥7-8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在180-240°C，得改性尼龙6颗粒；
（4）将步骤（3）的颗粒、液体石蜡和抗氧化剂1076加到高速混合机中热混3-10分钟，加热温度控制在70-80°C，得热混料；
（5）将步骤（4）的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤（1）得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合5-10分钟后转移到加热温度为220-250°C、螺杆转速为180-300转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。
本发明的优点是：本发明采用乙烯/乙烯醇共聚物活化包覆在增强体表面，增加了增强体与尼龙6之间的相容性，避免了尼龙6本身机械性能的降低，添加的纳米三氧化二铝提高了材料的耐热性、耐滑动磨损性能和耐微动磨损性能，添加的炭黑提高了材料的耐磨性和抗紫外性能，性能优良，值得推广。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种超耐磨尼龙复合材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：高耐磨炭黑9、抗氧剂10760.3、纳米三氧化二铝5、液体石蜡0.7、聚乙烯醇1、尼龙697、氯化锂3、环氧树脂E516、EVA乳液15、乙酸乙酯80、蓖麻油2、乙烯/乙烯醇共聚物粉末6、蒸馏水30；
本发明所述一种超耐磨尼龙复合材料，由以下具体步骤制成：
（1）将乙酸乙酯、蒸馏水和EVA乳液混合加到超声波中，超声分散均匀，再加入高耐磨炭黑和纳米三氧化二铝于90W超声分散10分钟，结束后将混合物加热至90°C保持3小时，在此过程中搅拌回流，然后停止加热将产物过滤、洗涤、烘干备用；
（2）将蓖麻油加热脱水后和乙烯/乙烯醇共聚物粉末混合，在190°C下对步骤（1）的产物进行活化处理10分钟，结束后冷却至室温备用；
（3）将无水氯化锂和尼龙6分别在120°C和80°C下干燥8小时，将干燥后的无水氯化锂、尼龙6和环氧树脂E51混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在220°C，得改性尼龙6颗粒；
（4）将步骤（3）的颗粒、液体石蜡和抗氧化剂1076加到高速混合机中热混10分钟，加热温度控制在80°C，得热混料；
（5）将步骤（4）的颗粒加到冷混机中，当温度降低至室温时加入步骤（1）得到的物料和其余剩余物质，搅拌混合10分钟后转移到加热温度为240°C、螺杆转速为250转/分的双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒即可。
本实施例中尼龙复合材料的性能参数如下：
拉伸强度（MPa）：80.9；
弯曲强度（MPa）：114.2；
缺口冲击强度（kJ/m2）：68.7；
维卡软化温度（°C）：73；
导热系数（W/m.K）：6.5；
摩擦系数：0.14。