[發明專利]一種增強耐熱尼龍復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200710032709.X
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101195708A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 葉華;肖波;趙建青;劉述梅;傅軼
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K7/04;C09K19/38;B29B9/00;B29C47/92
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及一種尼龍復合材料，特別是涉及一種含熱致液晶聚合物和針狀礦物填料的尼龍復合材料及其制備方法。

背景技術

熱致液晶聚合物是一種新型的高性能高分子材料，其特點是模量高、強度高，在液晶態下呈現出特有的易流動性，優良的熱穩定性、耐化學藥品性和耐候性，出色的耐溶劑性，較低的線膨脹系數和密度等優良的綜合性能。利用熱致液晶聚合物在加工的熔融態下能形成介晶結構的特點，將其與熱塑性工程塑料共混改性，可改善熱塑性工程塑料的性能。在熱致液晶聚合物/熱塑性工程塑料共混改性體系中，熱致液晶聚合物主要有三種明顯作用：①增強的作用，在熔融加工過程中原位形成介晶的微纖化結構，從而增強；②改善工程塑料的加工流動性能，可以降低共混物熔體的粘度，改進難加工的熱塑性塑料的流動性和成型加工性能；③節約成型加工能耗。

熱致液晶聚合物可以明顯提高尼龍66的綜合力學性能，但是由于熱致液晶聚合物在與基體樹脂熔融共混過程中，并沒有充分形成纖維狀排列，而使熱致液晶聚合物的增強效果受到限制。因此，如果能夠有效地增強熱致液晶聚合物在尼龍樹脂中的成纖作用，提高增強效率，不但可以進一步增強尼龍材料的性能，還可以減少熱致液晶的用量，降低成本。這對于熱致液晶聚合物增強尼龍產品的廣泛應用，是很有意義的。

針狀礦物是一類具有較大長徑比的天然礦物或者人造礦物短纖維，長徑比在20∶1以上，可以作為填料來改性熱塑性工程塑料。其改性熱塑性工程塑料主要有以下優點：可以大幅度增強基體樹脂的力學性能；熱穩定性好，熱變形低，制品尺寸穩定性好；制品表面光澤度優于玻纖填充；加工中對加工機械的磨損較小；可以減輕制品的翹曲性；減少尼龍制品吸濕性等。將針狀礦物填料與熱致液晶聚合物共同使用來提高熱致液晶聚合物在尼龍樹脂中的成纖效果，制備尼龍復合材料性能的報道尚未有見。這種針狀礦物填料與熱致液晶聚合物相互作用，產生協同效應，提高熱致液晶聚合物的成纖效果，并可大幅提高復合材料的綜合性能。

中國專利03126409.3公開了一種含顆粒填料和熱致液晶聚合物的復合材料，其制備方法是將空心玻璃微球等顆粒填料和主鏈全芳液晶聚合物共混改性、在260～280℃下擠出造粒；從而獲得具有良好尺寸穩定性的復合材料，該復合材料可用于制作結構精細的塑料制件。

中國專利CN1912003A公開了一種含熱致液晶聚合物的耐熱尼龍材料，該耐熱尼龍材料有尼龍6切片、熱致液晶聚合物、偶聯劑、抗氧劑組成，所得到的耐熱尼龍材料的維卡耐熱溫度達230℃，且熔體流動速率提高達13％～15％，可用于制造耐熱尼龍塑料部件。

中國專利CN1454934公開了聚酰胺66經蒙脫土和硅灰石協同填充的復合材料及其制備方法。這種復合材料模量高，耐溫性能好，同時又降低了成本。但是加工難度較大，對加工機器的磨損較嚴重。

但是以上三個專利都不是用于制備含熱致液晶聚合物和針狀礦物的尼龍復合材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用熱致液晶聚合物和針狀礦物填料與尼龍66共混制備具有良好的增強性能、耐熱性能、加工性能，且成本經濟的尼龍復合材料。

本發明的目的可通過如下技術方案來實現。

本發明的含熱致液晶聚合物和針狀礦物的尼龍復合材料是由尼龍66切片，熱致液晶聚合物，針狀礦物，偶聯劑，抗氧劑組成。重量比為60～70∶15～20∶15～25∶4.5∶0.5

所述尼龍66切片為工程塑料級尼龍66切片。

所述熱致液晶聚合物是美國Goodfellow公司生產的Vectra?A型、美國Goodfellow公司生產的Vectra?B型、美國Dupont公司生產的Zenite型。

所述的針狀礦物是碳纖維、針狀埃洛石、針狀硅灰石、晶須。

所述的偶聯劑硅烷型偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、環氧型偶聯劑、乙烯-丙烯酸共聚物、或者是馬來酸酐-苯乙烯共聚物。

所述的抗氧劑是美國大湖公司生產的Lunchemao-R型受阻酚抗氧劑。

本發明的含熱致液晶聚合物和針狀礦物的尼龍復合材料的制備方法主要有以下幾個步驟：

(1)將重量份比為60～70∶15～20∶15～25∶4.5∶0.5的尼龍66切片，熱致液晶聚合物，針狀礦物，偶聯劑，抗氧劑在攪拌條件下混合均勻；

(2)在280～295℃下擠出、牽引、造粒，并注塑制成樣品得到尼龍復合材料。

本發明和現有技術相比，具有如下優點和有益效果：