[發明專利]玻璃微珠填充改性鑄型尼龍板材及其制備方法

無效

• 申請號: 200710055847.X
• 申請日: 2007-07-05
• 公開（公告）號: CN101081927A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 劉玉梅;孫麗寧;蘇建;姜曉萊;魏傳峰;潘洪達;戴建國;何鳳江;盧鳳英;顧雷
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K7/28;C08J5/18;C08G69/16;B29C43/58
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱世林

技術領域

本發明涉及一種空心玻璃微珠填充改性鑄型尼龍板材及其制備方法，屬材料科學領域。

技術背景

鑄型尼龍是一種性能優良的工程塑料，它具有聚合溫度低、工藝簡單、結晶度高、分子量大、力學性能優良、減震消音、耐油脂、耐化學腐蝕等特點，在某些場合可代替銅、鋁、鋼等金屬材料。但未經改性的鑄型尼龍在實際應用中存在著彎曲強度、抗沖擊強度和抗壓強度偏低、耐磨性和自潤滑性欠佳，磨損率較大、尺寸穩定性不高等缺點，限制了鑄型尼龍制品的廣泛應用。

因此，發明一種克服鑄型尼龍的上述缺陷的改性方法，改善鑄型尼龍機械、物理及力學性能，擴大其應用范圍是很必要的。

發明內容

本發明的目的是克服鑄型尼龍存在種種缺欠，提供了一種玻璃微珠填充改性鑄型尼龍板材及其制備方法。

本發明的上述目的是這樣實現的：

一種玻璃微珠填充改性鑄型尼龍板材，其各組分己內酰胺∶玻璃微珠∶分散劑∶主抗氧劑∶輔助抗氧劑∶穩定劑∶催化劑∶助催化劑的質量比例關系為1∶0.2∶(0.001～0.01)∶(0.002～0.005)∶(0.002～0.005)∶(0.002～0.005)∶(0.002～0.003)∶(0.002～0.003)。

所說的玻璃微珠為中空微粒，殼內含有氮氣和二氧化碳等惰性氣體，粒度為200～400目。

一種用于玻璃微珠填充改性鑄型尼龍板材的制備方法，以己內酰胺為基本原料，以玻璃微珠為增強耐磨材料，加入甲醇鈉催化劑和甲苯二異氰酸酯(TDI)助催化劑，采用模壓燒結成型方法制得增強鑄型尼龍板材，具體工藝如下：

1)按上述的玻璃微珠填充改性鑄型尼龍板材質量配比配置所需的各組分，并對玻璃微珠進行表面改性處理；

2)將己內酰胺和改性后的空心玻璃微珠加入到反應器中，加熱熔融，當溫度達到100℃左右時，開啟真空泵減壓，真空度應達到約1.01MPa，在120～130℃下脫水10～15min，溶液處于沸騰狀態，關閉真空泵，停止抽真空；

3)打開反應器蓋，加入規定配比的催化劑甲醇納，繼續加熱使反應器內溫度保持130～140℃，并開啟真空泵抽真空，真空度應達到約1.01MPa，混合物沸騰，持續20分鐘左右，反應器內溫度達到140～150℃，停止抽真空；

4)將分散劑、主抗氧劑、輔助抗氧劑、穩定劑等加入到反應器內，與己內酰胺、空心玻璃微珠和甲醇鈉混合攪拌，并繼續按上述方法抽氣、減壓、除水，持續20分鐘，反應器內溫度達到150～155℃，真空度達到約1.01MPa，混合物沸騰，持續20分鐘左右，關閉真空泵，停止抽真空；

5)打開反應器蓋，在常壓下將助催化劑甲苯二異氰酸酯立即加入反應器內，迅速攪拌均勻，并立即澆注到事先已加熱到170～180℃的模具中，合模加壓至0.5～40MPa、加熱至190～230℃，保持溫度聚合25～30分鐘，停止加熱澆注爐，待溫度隨爐冷卻至60℃以下時，脫模。

所說的對玻璃微珠表面改性處理工藝是：用硅烷偶聯劑KH550與乙醇溶劑按體積比1∶40混合制成改性劑，玻璃微珠、硅烷偶聯劑和乙醇溶劑的配比為100g∶1mL∶40mL，先將規定量的玻璃微珠加入高速混合機中，然后將規定配比的改性劑分2～3次緩慢加入混合機中，使其與玻璃微珠高速混合30分鐘以上，停機放料，在120℃的烘干爐中干燥1小時，備用。

本發明所提供的鑄型尼龍板材具有良好的機械物理性能和力學性能(見下表)，具有較高的抗沖擊強度和抗壓強度，良好的自潤滑性能和耐磨性，良好的耐熱性和尺寸穩定性，并具有良好的機械加工性能，大大地擴大了其應用范圍，可以更廣泛地應用于機械領域，廣泛地代替鐵、鋼等金屬板材。

具體實施方式

實施例1：

(1)將20g空心玻璃微珠進行表面改性。處理時，玻璃微珠∶硅烷偶聯劑∶乙醇溶劑(95％)的配比為100g∶1mL∶40mL，先將規定量的玻璃微珠加入高速混合機中，然后將規定配比的改性劑分2～3次緩慢加入混合機中，使其與玻璃微珠高速混合30分鐘以上，停機放料，在120℃的烘干爐中干燥1小時，備用。

(2)將100g己內酰胺和改性后的空心玻璃微珠加入到反應器中，加熱熔融，當溫度達到100℃左右時，開啟真空泵減壓，真空度應達到約1.01MPa，在120～130℃下脫水10～15分鐘，溶液處于沸騰狀態，關閉真空泵，停止抽真空。