[發明專利]一種玻璃纖維增強尼龍復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110443142.1
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN103173010A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 劉正軍;張祥福;周文
• 申請（專利權）人: 上海普利特復合材料股份有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K7/14;C08K5/3415;B29C47/92
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及一種尼龍復合材料，尤其涉及一種具有抗汽車冷凍液性能的尼龍復合物及其制備方法。

背景技術

尼龍(聚酰胺，polyamide，簡稱PA)是杰出科學家Carothers及其領導下的科研小組研制的，也是世界上第一中合成纖維，在高分子化學領域具有劃時代的里程碑意義，正是因為其重要的意義，如今尼龍已成為“從煤、空氣、水或其他物質合成的，具有耐磨性和柔韌性、類似蛋白質化學結構的所有聚酰胺的總稱”。

尼龍是由二酸和二胺縮聚(內酰胺開環聚合)制備得到，具有良好的綜合性能，如優良的力學性能、耐熱性、自潤滑和耐磨損性能、耐化學品腐蝕性能等，并且易于加工。早期主要用于纖維，但是隨著多種新的尼龍材料的研制成功，以及聚合方法技術的發展，很多尼龍材料可以用作性能優良的工程塑料。

玻璃纖維增強PA早在上世紀50年代已有研究，并于70年代產業化，在PA中加入玻璃纖維可以明顯提高PA的力學性能、耐熱性、耐老化性，并且耐疲勞強度可達到未增強時的2.5倍，成型工藝與未增強時大致相同，因此，玻璃纖維增強PA已成為尼龍復合材料中重要的一員。

由于玻璃纖維增強尼龍材料具有高強度、高耐熱、高抗疲勞、低成形收縮等良好性能，因此被廣泛應用于汽車、機械、家電、航空及軍用部件等領域。在汽車配件生產中，如冷卻加熱裝置和油箱等部件，玻璃纖維增強尼龍材料因為其特有的性能在代替金屬扮演著越來越重要的角色。

然而，隨著溫度的提高和化學試劑腐蝕的存在，玻璃纖維增強尼龍材料的機械性能會明顯下降，導致制件開裂問題的產生。針對這種情況，很多公司開發了克服性能下降嚴重的抗汽車冷卻液的水室料，這其中最著名的一個品種就是杜邦公司的70G30HSLR。同時其他企業和研究機構采用不同的途徑和方法改進玻璃纖維增強尼龍材料的高溫抗冷卻液材料。

如美國專利US5905168在合成PA-66時，加入單羧基酸單體代替部分己二酸提升耐醇解和耐水解性能；中國專利CN101191015A公開的尼龍66復合材料，以PA-66為基體，添加玻璃纖維、鹵化亞銅、鹵化鉀、結晶成核劑、有機抗氧劑等助劑，在雙螺桿擠出機混合擠出、冷卻切粒得到，可用于制造汽車散熱器冷卻水箱的排氣室、水管和恒溫器外殼等部件；中國專利CN101613527A公開的耐醇解尼龍復合材料中，以六亞甲基磷酰三胺作為耐醇解助劑，并用耐醇解玻璃纖維提升材料的尼龍復合材料的耐醇解性能；《工程塑料應用》(2005年第8期，第10～12頁)還公開了用聚烯烴接枝馬來酸酐添加到玻璃纖維增強PA66中能提高材料的耐醇解性能的技術方案。

雖然，上述方法能夠有效的提升了玻璃纖維增強尼龍材料耐醇解性能，但是但醇解后的性能的保持率偏低，一般都在50％以下，尤其是彎曲強度和拉伸強度仍然有很大程度的下降，因此在用于汽車水室料時仍存在不足。

發明內容

針對現有技術中玻璃纖維增強尼龍復合材料耐醇解性能差的問題，本發明提供了一種抗汽車冷卻液的玻璃纖維增強尼龍復合材料、及其制備方法，具有良好的耐醇解性能，符合水室料的藥物。

本發明的第一個目的是提供一種抗汽車冷卻液的玻璃纖維增強尼龍復合材料，組分包括：尼龍樹脂、短切玻璃纖維和結構式(I)所示的雙馬來酰亞胺衍生物：

其中，R為選自：

其中，R¹為碳鏈長度為C₁～C₄的亞烷基。

其中，所述雙馬來酰亞胺衍生物的重量百分含量為0.5～5wt％。

其中，所述尼龍樹脂優選為相對粘度為2.0～3.5的聚合物，可以是尼龍6、尼龍66、尼龍610等，最優選為尼龍66。

其中，所述短切玻璃纖維直徑優選為5～15μm；長度優選為2～10mm；所述短切玻璃纖維最優選為無堿玻璃纖維。

其中，所述尼龍樹脂和短切玻璃纖維重量比優選為45～80∶20～40。

本發明上述的玻璃纖維增強尼龍復合材料，組分還可以包括助劑，所述助劑的重量百分含量優選為0.5～10wt％。

其中，所述助劑包括偶聯劑(優選為硅烷偶聯劑)、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑或潤滑劑中的任意一種或幾種的混合物。

本發明的第二個目的是提供上述聚對苯二甲酸二醇酯復合材料的制備方法，步驟包括：

步驟1，稱取復合材料組分，所述復合材料組分包括尼龍樹脂、短切玻璃纖維和耐醇解助劑，其中，耐醇解助劑的重量百分含量為0.5～5wt％；