[發明專利]聚酰胺復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910109772.8
• 申請日: 2009-11-19
• 公開（公告）號: CN101875780A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 楊海靈
• 申請（專利權）人: 深圳市科聚新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/34
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，更具體地說，涉及一種可用于汽車發動機汽缸罩蓋的聚酰胺復合材料及其制備方法。

背景技術

當今汽車工業飛速發展，未來汽車必然要朝著節能和輕量化方向發展，大部分汽車部件都有由使用金屬材料逐步向使用重量輕、成本低、性能優異的改性工程塑料發展的趨勢。汽車發動機周邊部件塑料化是實現汽車輕量化的重要舉措之一，而汽缸罩蓋作為汽車發動機的關鍵部件，對材料的性能要求極為苛刻。由于汽缸罩蓋長期在近150℃的高溫下工作，并承受震動負荷、汽缸內外壓力差和高溫機油的侵蝕，材料除了要有非常高的強度和抗蠕變性之外，還應具備優異的熱穩定性和耐油性。

目前，已有技術利用改性聚酰胺材料取代金屬材料制造汽缸罩蓋，不僅大幅降低了成本，也顯著減輕了重量。尼龍66(PA66)是一種熱塑性高分子聚合物，具有高強度、耐磨、耐溶劑、自潤滑性好和使用溫度范圍廣等優點，是用途非常廣泛的工程塑料，經改性的PA66可作為制造汽缸罩蓋的材料使用。但是，現有的改性PA66材料機械強度差、熱穩定性差、制品外觀粗糙，甚至有玻璃纖維外露的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種機械強度高、抗蠕變性好、表面平整的聚酰胺復合材料。

本發明進一步解決的問題在于，還提供一種聚酰胺復合材料的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種聚酰胺復合材料其特征在于，由以下重量份數的原料制成：

尼龍66??????????????????????26～71

玻璃纖維????????????????????20～40

高嶺土??????????????????????10～25

抗氧劑??????????????????????0.1～1

熱穩定劑????????????????????0.2～2

潤滑劑??????????????????????0.1～1

分散劑??????????????????????0.1～1

著色劑??????????????????????0.5～2。

在本發明所述的聚酰胺復合材料中，所述尼龍66相對密度為1.12～1.15g/cm³，熔點為255～265℃，熔體粘度為0.3～3，尼龍66是一種用途廣泛的工程塑料，具有強度高、耐磨、使用溫度范圍廣等許多優點。

在本發明所述的聚酰胺復合材料中，所述玻璃纖維優選使用無堿玻璃纖維，玻璃纖維的加入大大增強了復合材料的強度及抗蠕變性。

在本發明所述的聚酰胺復合材料中，所述高嶺土優選使用細度為500～10000目的高嶺土。高嶺土具有良好的可塑性和高粘結性，能有效地改善復合材料的表面平整度和尺寸穩定性，對復合材料的機械性能影響小，而且高嶺土優異的阻隔性能使復合材料達到良好的油氣分離效果。

在本發明所述的聚酰胺復合材料中，所述抗氧劑為有機受阻胺類抗氧劑，優選為N，N-雙-[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基]己二胺。所述抗氧劑的加入可以提高復合材料在加工過程中的抗熱分解能力，防止復合材料的老化。

在本發明所述的聚酰胺復合材料中，所述熱穩定劑為含銅抗氧劑和增效劑的混合物。所述熱穩定劑中的銅離子與復合材料分子鏈中的酰胺鍵螯合，使之不易受熱氧基團的攻擊而斷裂降解，從而防止復合材料長期處在高溫工作環境中變脆。

在本發明所述的聚酰胺復合材料中，所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺，優選使用改性乙撐雙硬脂酸酰胺。所述潤滑劑促進各組分的熔融，有效地改進了所述復合材料熔融體的流動性，減小了加工過程中復合材料熔體與加工機械間的摩擦，同時具有較好的膠模作用，縮短了復合材料的注塑周期。

在本發明所述的聚酰胺復合材料中，所述分散劑為蒙旦蠟，優選為褐煤蠟酸-1-甲基-1，3-丙二基酯與脂肪酸-褐煤蠟鈣鹽的共混物。所述分散劑能有效地分散玻璃纖維與高嶺土，保證材質均勻穩定，防止制品翹曲并有效改善玻璃纖維外露的問題。

在本發明所述的聚酰胺復合材料中，所述著色劑為有機染料黑種，優選為一類以聚己內酰胺為載體的雙偶氮油溶黑。所述著色劑能將纖維染成黑色，配合分散劑能使材料表面光亮無浮纖。

一種聚酰胺復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①按前述的重量比稱取原料；

②把尼龍66、高嶺土、抗氧劑、熱穩定劑、潤滑劑、分散劑和著色劑加入高速混合機混合均勻；