[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110220969.6
• 申請(qǐng)日: 2011-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102352107A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏學(xué)惠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魏學(xué)惠
• 主分類號(hào): C08L77/06
• 分類號(hào): C08L77/06;C08L83/04;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/00;C08K13/06;C08K9/06;F16L15/00
• 代理公司: 武漢凌達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國(guó)榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。主要是涉及高模量、高抗扭、高熱穩(wěn)定性聚酰胺66增強(qiáng)復(fù)合材料并用于替代鋁合金及銅螺紋制品的制造。

背景技術(shù)

聚酰胺66（俗稱尼龍66）是一種常用工程高分子材料。常用增強(qiáng)改性方法提高性能以擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域及范圍。

常用的增強(qiáng)方法有無(wú)機(jī)填料、纖維增強(qiáng)及樹(shù)脂共混改性等。其中玻纖增強(qiáng)最為常見(jiàn)，但玻纖增強(qiáng)填充量一般只能達(dá)到50%。再高則影響注塑加工時(shí)的流動(dòng)性，加工困難。另外在替代金屬材料制造標(biāo)準(zhǔn)管螺紋制品時(shí)，用戶要求在50Nm扭矩下不被破壞，且耐一定溫度的熱水。

國(guó)內(nèi)張貞祥等的專利（CN101525486）介紹了一種無(wú)鹵玻纖增強(qiáng)尼龍樹(shù)脂及制備方法。介紹了玻纖含量為35%的無(wú)鹵玻纖增強(qiáng)尼龍66材料及制備方法；段召華等發(fā)表了《長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍66力學(xué)性能的研究》研究了10～40%玻纖含量的尼龍66材料力學(xué)性能；張貞祥等的另一專利（CN101550272）介紹了35～50%的玻纖含量的高強(qiáng)度耐磨尼龍66樹(shù)脂及制備方法；陳勛森的專利（C?N101531810）介紹了40%玻纖含量的無(wú)鹵阻燃玻纖增強(qiáng)級(jí)尼人龍66材料；徐亮等的專利介紹了一種玻纖含量為10～40%增強(qiáng)抗水解低翹曲尼龍66復(fù)合材料；孫平的專利（CN101760023A）介紹了一種玻纖含量為5～55%的不露纖的增強(qiáng)尼龍66材料及制備方法。但是上述材料均為一般電子電器材料的替代品而設(shè)計(jì)，其耐水尤其是耐熱水性能較差，且作為替代金屬材料制造標(biāo)準(zhǔn)管螺紋制品時(shí)，難于滿足在50Nm扭矩下不被破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在上述現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提高玻纖填充含量，改善樹(shù)脂流動(dòng)性能，得到高模量、高抗扭、高熱穩(wěn)定性和較好流動(dòng)性的聚酰胺66復(fù)合材料。

本發(fā)明還通過(guò)熱穩(wěn)定體系的改進(jìn)，使新的增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料具有高熱穩(wěn)定性，在熱水中能長(zhǎng)期工作。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種復(fù)合材料，由包括30～45%的尼龍66、57～65%的玻璃纖維、1～1.5%的熱穩(wěn)定助劑、3～10%的陶瓷微粉或改性陶瓷微粉和1～5%的聚硅氧烷樹(shù)脂制備而成，所述百分比為重量百分比。

所述熱穩(wěn)定助劑為抗氧劑1098和抗氧劑s9228；抗氧劑1098和抗氧劑s9228的用量重量比為8：3～12：1。

本發(fā)明玻璃纖維和尼龍66優(yōu)選的用量是：玻璃纖維的用量為57～65%，尼龍66的用量為30～35%。更優(yōu)選地，玻璃纖維與尼龍66的用量重量比為6：4。

所述尼龍66的粘度為2.7。

所述玻璃纖維優(yōu)選直徑為10μm的無(wú)堿玻璃纖維。

本發(fā)明所述陶瓷微粉使用前建議用KH550或KH560硅烷偶聯(lián)劑處理。處理方法建議采用陶瓷微粉重量1%的硅烷偶聯(lián)劑，以100倍純凈水或去離子水稀釋，與陶瓷微粉在高速攪拌機(jī)中混合30分鐘。

本發(fā)明陶瓷微粉或改性陶瓷微粉粒徑優(yōu)選為1～5μm。

本發(fā)明玻纖填充含量高、模量高、抗扭性能好（破壞扭矩高于50N.m）、熱穩(wěn)定性和流動(dòng)性好，在熱水中能長(zhǎng)期工作。特別適用于制備管螺紋，尤其是標(biāo)準(zhǔn)管螺紋。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的原料為：

重量百分比為30～45%的尼龍66；粘度取2.7.

重量百分比為50～65%的玻璃纖維；采用定制直徑為10μm的無(wú)堿玻纖。

重量百分比為1～1.5%的熱穩(wěn)定助劑；采用抗氧劑1098與新型耐高溫、抗水解、在制品中不易遷移，不易被萃取的抗氧劑s9228復(fù)配。

其中抗氧劑1098和抗氧劑s9228的用量重量比為8：3～12：1。

重量百分比為3～10%的陶瓷微粉（上海匯精亞納米新材料有限公司產(chǎn)品）；

采用粒徑為1～5μm的陶瓷微粉或改性陶瓷微粉。陶瓷微粉不僅能提高材料的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性及模量。球狀顆粒的陶瓷微粉還能改善材料熔體的流動(dòng)性。空心微珠在加工壓力下會(huì)破碎，影響流動(dòng)性能。

重量百分比為1～5%的聚硅氧烷樹(shù)脂；采用上海松亞化工有限公司的高粘度聚硅氧烷樹(shù)脂；聚硅氧烷樹(shù)脂能與陶瓷微粉協(xié)同作用改善樹(shù)脂流動(dòng)性，提高加工性能。

?本發(fā)明的制備方法為：?

改性陶瓷微粉為陶瓷微粉用KH550或KH560硅烷偶聯(lián)劑處理（取陶瓷微粉重量1%的硅烷偶聯(lián)劑，以100倍純凈水或去離子水稀釋，與陶瓷微粉在高速攪拌機(jī)中混合30分鐘）。