[發明專利]一種耐高溫半芳香族尼龍復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210487517.9
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103834161B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 李慶豐;李榮
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L51/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/10;C08K3/34;C08K3/22;C08J5/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于耐高溫尼龍復合材料領域，涉及一種玄武巖纖維增強半芳香族尼龍復合材料及其制備方法

背景技術

隨著工業技術的發展，尤其是在汽車工業要求提高發動機效率，大幅減小汽車油耗和尾氣排放量要求也越來越高；同時電子行業中表面貼裝技術的發展，對材料的耐高溫性能要求越來越高；為了解決此類問題，所要求材料既輕又耐溫、高強度、尺寸穩定等性能。而耐高溫尼龍成為較理想的材料之一。耐高溫尼龍的發展使產品微型化、輕量化和動力強勁化成為可能。耐高溫尼龍可為某些部件帶來更高的耐溫性能，或是干脆替代了金屬材料來生產這些部件。

由于不同領域、不用制品具有不同的使用性能要求，單一的耐高溫尼龍樹脂無法滿足使用要求，而且尼龍樹脂的明顯缺點是吸濕性強，影響制品的性能和穩定性。為了進一步提高耐高溫尼龍的性能和穩定性，目前國內外對高溫尼龍改性的方法基本為玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維與超高分子量聚乙烯纖維增強改性，并取得了一定的成果。但是對于軍工、航空、航天、航海等特殊領域，玻璃纖維增強耐高溫尼龍并不能完全滿足使用性能，而芳綸纖維、碳纖維和超高分子量聚乙烯纖維價格相對較貴。

玄武巖纖維是繼碳纖維﹑芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維的第四大高技術纖維支柱，在許多條件下可替代碳纖維﹑芳綸纖維，在某些場合甚至比上述兩種纖維性能還好。玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，加之生產過程無害，且產品壽命長，是一種低成本﹑高性能﹑潔凈程度理想的新型綠色主動環保材料。玄武巖纖維在很大程度上可代替玻璃纖維，被廣泛用于航天航空、石油化工、汽車、建筑等多領域。玄武巖纖維具有良好的增強效應。單纖維拔絲試驗表明，玄武巖纖維與環氧聚合物的粘合能力高于無堿E玻璃纖維，而且在采用硅烷偶聯劑處理后其粘合能力還會進一步提高，因此，玄武巖纖維可以代替即將禁用的石棉來作為耐高溫結構復合材料、橡膠技術制品等增強材料，也可用于制作制動器、離合器等磨擦片的增強材料。

中國發明專利CN 101230193A、CN 101531806A、CN 101475729A等均提到了用玄武巖纖維增強聚合物的方法，但目前尚未見到以玄武巖纖維作為增強纖維用于耐高溫半芳香族尼龍中的公開報道。

發明內容

本法發明的目的在于為克服現有技術的缺陷而提供一種玄武巖纖維增強耐高溫半芳香族尼龍復合材料及其制備方法。

本發明所制備的玄武巖纖維增強耐高溫半芳香族尼龍復合材料與無堿E玻璃纖維增強耐高溫半芳香族尼龍復合材料相比具有更高的強度、更好的耐熱性能和吸水率，本發明所提供的制備工藝簡單，生產效率高，適合大規模推廣應用，具有很好的社會和經濟效益。

為實現上述目的，本發明采用以下的技術方案：

一種玄武巖纖維增強半芳香族尼龍復合材料，由包含以下重量份的組分制成：

半芳香族尼龍100份，

玄武巖纖維15-45份，

增韌劑5-15份，

偶聯劑0.2-1份，

熱穩定劑0.3-0.8份，

潤滑劑0.5-1.5份，

結晶成核劑0.3-0.8份。

所述的半芳香族尼龍選自尼龍4T、尼龍5T、尼龍8T、尼龍9T、尼龍10T、尼龍11T或尼龍12T，優選尼龍10T。

所述的玄武巖纖維為連續玄武巖纖維，其纖維直徑為5-15μm。

所述的增韌劑為POE-g-MAH（馬來酸酐接枝乙烯辛烯共聚物）、EPDM-g-MAH（馬來酸酐接枝乙丙橡膠）、POE-g-GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物)或SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物），優選POE-g-MAH。

所述的偶聯劑為N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中一種。

所述的熱穩定劑為H3336（德國布呂格曼尼（BRUGGEMANN）公司生產）、S-EED（德國科萊恩助劑公司生產）或HS01（美國PolyAd公司生產），優選S-EED。

所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯、GT-11（廣州匯天化工公司生產）或RH-313（東莞健行塑膠制品有限公司生產）中的一種或一種以上，優選GT-11。

所述的結晶成核劑為納米蒙脫土、納米二氧化鈦或P22（德國布呂格曼（BRUGGEMANN）公司生產），優選P22。

一種上述玄武巖纖維增強半芳香族尼龍復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將半芳香族尼龍和玄武巖纖維干燥；