一种高填充尼龙复合材料 技术领域 本发明涉及一种高填充尼龙复合材料， 具体说， 是涉及一种主要应用于汽车的风 门、 转动轴等防翘曲制件的高填充尼龙复合材料， 属于改性聚酰胺技术领域。
背景技术
尼龙树脂具有较高的机械强度、 耐热性、 自润滑性、 优良的阻隔性能和耐化学腐蚀 等优异的综合性能， 广泛的应用于机械制造业， 电子电器和交通运输等领域， 其用量目前居 于五大工程塑料之首。尽管如此， 纯尼龙也有明显的缺陷 ： 如吸水率大， 所制成的制品尺寸 稳定性较差。为适应工业发展的需要， 近年来对尼龙进行改性以改善上述缺陷引起了人们 极大的关注， 例如 Rhodia 公司采用 40 ％高岭土填充改性尼龙 66 开发了 A228MT40 材料 ； Dupont 公司采用 40％实心微珠填充尼龙 66 开发了 10B40 材料， 虽然上述技术能满足性能 要求， 但制造成本很高， 不适合国内使用高填充尼龙复合材料的产品市场要求。发明内容 本发明的目的是旨在提供一种高填充尼龙复合材料， 不仅性能符合制造汽车的风 门、 转动轴等防翘曲制件， 而且制备成本低廉， 以克服现有技术所存在的上述缺陷和满足国 内市场需求。
为实现上述发明目的， 本发明采用的技术方案如下 ：
本发明的高填充尼龙复合材料， 其组成及各组成的重量百分比如下 ：
尼龙树脂 51％～ 58％
高岭土填料 40％
增韧剂 0％～ 7％
助剂 2％
上述各组成的配比之和为 100％。
所述尼龙树脂以尼龙 66 较好， 尤其以相对粘度不低于 2.7 的尼龙 66 最好。
所述增韧剂为马来酸酐接枝聚合物， 优选马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE。
所述助剂优选铜盐、 四 [β-(3， 5- 二特丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 ] 季戊四醇酯或 双 (2.4- 二叔丁基苯基 ) 季戊四醇二亚磷酸酯。
本发明所述的高填充尼龙复合材料的制备工艺如下 ：
A) 将尼龙树脂、 高岭土填料、 增韧剂和助剂按配比加入高混机中， 在室温下进行混 合均匀 ；
B) 利用双螺杆挤出机在 220 ～ 300℃进行挤出造粒， 然后冷却、 烘干即可。
与现有技术相比， 本发明产品不仅性能符合制造汽车的风门、 转动轴等防翘曲制 件， 而且制备工艺简单、 成本低廉， 符合工业化生产要求， 具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明是如何实现的做进一步详细、 清楚、 完整地说明， 所 列实施例仅对本发明予以进一步的说明， 并不因此而限制本发明。
实施例中选用的 ：
尼龙树脂 - 尼龙 66(PA66) 由平顶山神马工程塑料有限责任公司生产， 牌号为 EPR32 ；
高岭土填料由苏州中国高岭土公司生产， 牌号为 CMP-1 ；
增韧剂 - 马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 由 Dupont 公司生产， 牌号为 NMN-493D ；
助剂 - 铜盐由瑞士汽巴精化公司生产， 牌号为 HS-03。
实施例中选用的双螺杆挤出机是由瑞亚公司生产的 40A( 长径比为 40)。
实施例 1
将 58 重量份尼龙 66、 40 重量份高岭土填料、 0 重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 增韧剂及 2 重量份铜盐助剂加入高混机中， 在室温下进行混合均匀 ； 利用双螺杆挤出机 进行挤出造粒， 挤出造粒的工艺条件为 ： 一区温度 240℃、 二区温度 280℃、 三区温度 280℃、 四区温度 280℃、 五区温度 275℃、 六区温度 275℃、 七区温度 275℃、 八区温度 270℃、 九区温 度 270℃， 主机转速为 350 转 / 分钟 ； 然后冷却、 烘干即可。 实施例 2
将 57 重量份尼龙 66、 40 重量份高岭土填料、 1 重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 增韧剂及 2 重量份铜盐助剂加入高混机中， 在室温下进行混合均匀 ； 利用双螺杆挤出机 进行挤出造粒， 挤出造粒的工艺条件为 ： 一区温度 240℃、 二区温度 280℃、 三区温度 280℃、 四区温度 280℃、 五区温度 275℃、 六区温度 275℃、 七区温度 275℃、 八区温度 270℃、 九区温 度 270℃， 主机转速为 350 转 / 分钟 ； 然后冷却、 烘干即可。
实施例 3
将 56 重量份尼龙 66、 40 重量份高岭土填料、 2 重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 增韧剂及 2 重量份铜盐助剂加入高混机中， 在室温下进行混合均匀 ； 利用双螺杆挤出机 进行挤出造粒， 挤出造粒的工艺条件为 ： 一区温度 240℃、 二区温度 280℃、 三区温度 280℃、 四区温度 280℃、 五区温度 275℃、 六区温度 275℃、 七区温度 275℃、 八区温度 270℃、 九区温 度 270℃， 主机转速为 350 转 / 分钟 ； 然后冷却、 烘干即可。
实施例 4
将 55 重量份尼龙 66、 40 重量份高岭土填料、 3 重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 增韧剂及 2 重量份铜盐助剂加入高混机中， 在室温下进行混合均匀 ； 利用双螺杆挤出机 进行挤出造粒， 挤出造粒的工艺条件为 ： 一区温度 240℃、 二区温度 280℃、 三区温度 280℃、 四区温度 280℃、 五区温度 275℃、 六区温度 275℃、 七区温度 275℃、 八区温度 270℃、 九区温 度 270℃， 主机转速为 350 转 / 分钟 ； 然后冷却、 烘干即可。
实施例 5
将 54 重量份尼龙 66、 40 重量份高岭土填料、 4 重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 增韧剂及 2 重量份铜盐助剂加入高混机中， 在室温下进行混合均匀 ； 利用双螺杆挤出机 进行挤出造粒， 挤出造粒的工艺条件为 ： 一区温度 240℃、 二区温度 280℃、 三区温度 280℃、 四区温度 280℃、 五区温度 275℃、 六区温度 275℃、 七区温度 275℃、 八区温度 270℃、 九区温
度 270℃， 主机转速为 350 转 / 分钟 ； 然后冷却、 烘干即可。
实施例 6
将 53 重量份尼龙 66、 40 重量份高岭土填料、 5 重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 增韧剂及 2 重量份铜盐助剂加入高混机中， 在室温下进行混合均匀 ； 利用双螺杆挤出机 进行挤出造粒， 挤出造粒的工艺条件为 ： 一区温度 240℃、 二区温度 280℃、 三区温度 280℃、 四区温度 280℃、 五区温度 275℃、 六区温度 275℃、 七区温度 275℃、 八区温度 270℃、 九区温 度 270℃， 主机转速为 350 转 / 分钟 ； 然后冷却、 烘干即可。
实施例 7
将 52 重量份尼龙 66、 40 重量份高岭土填料、 6 重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 增韧剂及 2 重量份铜盐助剂加入高混机中， 在室温下进行混合均匀 ； 利用双螺杆挤出机 进行挤出造粒， 挤出造粒的工艺条件为 ： 一区温度 240℃、 二区温度 280℃、 三区温度 280℃、 四区温度 280℃、 五区温度 275℃、 六区温度 275℃、 七区温度 275℃、 八区温度 270℃、 九区温 度 270℃， 主机转速为 350 转 / 分钟 ； 然后冷却、 烘干即可。
实施例 8
将 51 重量份尼龙 66、 40 重量份高岭土填料、 7 重量份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 POE 增韧剂及 2 重量份铜盐助剂加入高混机中， 在室温下进行混合均匀 ； 利用双螺杆挤出机 进行挤出造粒， 挤出造粒的工艺条件为 ： 一区温度 240℃、 二区温度 280℃、 三区温度 280℃、 四区温度 280℃、 五区温度 275℃、 六区温度 275℃、 七区温度 275℃、 八区温度 270℃、 九区温 度 270℃， 主机转速为 350 转 / 分钟 ； 然后冷却、 烘干即可。
将上述各实施例所制试样进行以下性能测试 ：
拉伸性能 ： 按 ISO527-2 进行测试， 试样尺寸为 150×10×4mm， 拉伸速度为 50mm/min ；
弯曲性能 ： 按 ISO178 进行测试， 试样尺寸为 80×10×4mm， 弯曲速度为 2mm/min， 跨 距为 64mm ；
悬臂梁缺口冲击强度和悬臂梁无缺口冲击强度按 ISO 180 进行测试， 试样尺寸为 80×10×4mm。
材料的综合性能通过测试得到的拉伸强度、 断裂伸长率、 弯曲强度、 弯曲模量、 缺 口冲击强度及无缺口冲击强度的数值进行评判。
实施例 1 ～ 8 所制得的试样性能测试结果见表 1 所示 ：
表 1 实施例 1 ～ 8 所制得的试样性能测试结果
实施例 性能 1 拉伸强度 (MPa) 断裂伸长率 (％ ) 弯曲强度 (MPa) 90.1 3.4 91.2实施例 2 86.4 3.5 90.3实施例 3 85.3 3.6 88.9实施例 4 82.7 4.0 87.6实施例 5 76.2 4.1 84.2实施例 6 73.3 4.5 80.5实施例 7 69.1 5.0 76.7实施例 8 60.2 5.7 70.45102079865 A CN 102079868说5300 5200 5104明书5025 4802 4501 41034/4 页弯曲模量 (MPa) 缺口冲击强度38043.3 (KJ/m ) 无缺口冲击强度 39.8 (KJ/m )
2 23.64.25.05.26.67.68.940.753.686.890.3100NBNB由表 1 可见 ： 随着增韧剂含量的增加， 拉伸强度、 弯曲强度和弯曲模量逐渐减小， 断裂伸长率、 缺口冲击强度和无缺口冲击强度逐渐增大。当增韧剂含量为 3％时， 所制备的 高填充尼龙复合材料的综合性能是最好的， 和国外相对应材料的性能相当， 但相比成本较 低。6