[發明專利]一種高耐磨氮化硅/尼龍6納米復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410004467.3
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN103772973B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 楊桂生;蘇榮錦;呂勵耘
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K9/06;C08K3/34
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發明涉及一種高耐磨氮化硅/尼龍6納米復合材料及其制備方法，氮化硅/尼龍6納米復合材料是由95?99份尼龍6、1?5份表面處理的納米氮化硅、0.5?3份潤滑劑、0.1?1份抗氧劑經攪拌混合后通過雙螺桿擠出機熔融擠出造粒制得。用正硅酸乙酯和偶聯劑對納米氮化硅進行復合表面處理，提高了作為耐磨劑的納米氮化硅在基體樹脂中的分散性，從而改善了耐磨劑與尼龍6 基體的粘結性，使制得的高耐磨氮化硅/尼龍6納米復合材料在耐磨性能方面有顯著的提高，并保持了優異的力學性能。

技術領域

本發明涉及高分子技術領域，具體涉及一種高耐磨氮化硅/尼龍6納米復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著技術的發展，尼龍6（PA6）在汽車上應用越來越廣泛，PA6具有良好的綜合性能，其密度低，容易成型，設計自由度大；隔熱絕緣，而且在模具和組裝成本上也有明顯的優勢。另外PA6不僅拉伸強度高、沖擊性能優，而且其熱變形溫度高、耐熱、摩擦系數低，耐磨損、自潤滑、耐油、耐化學性能優。所以為了提升PA6材料性能和檔次，滿足最終部件和客戶需求，目前常用玻纖或其他材料填充增強改性。目前用于尼龍6耐磨改性的常用材料主要有石墨、二硫化鉬及聚四氟乙烯，但這三種材料的添加量一般比較大，會給尼龍6材料帶來一些缺陷：一會導致復合材料的粘度及密度較大；二是會影響耐磨改性劑與尼龍6基體的粘結性；三是對復合材料的機械性能也有顯著影響，不利于其應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種高耐磨氮化硅/尼龍6納米復合材料及其制備方法。

為了實現本發明的目的，本發明提供了一種高耐磨氮化硅/尼龍6納米復合材料，由下述組份按重量份制備而成：

尼龍6 95-99份

納米氮化硅 1-5份

潤滑劑 0.5-3份

抗氧劑 0.1-1份

所述納米氮化硅是經正硅酸乙酯和偶聯劑復合表面處理所得的納米氮化硅。

優選地，所述的潤滑劑為硅酮粉。

所述的抗氧劑為N,N＇-1,6-亞已基-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]（簡稱1098）和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的混合物（簡稱168）。

所述偶聯劑為氨丙基三乙氧基硅烷。

本發明的另一個目的是提供上述高耐磨氮化硅/尼龍6納米復合材料的制備方法，包括下列步驟：

（1）將納米氮化硅加入到由氨水和正硅酸乙酯按質量比為2：1組成的混合溶液中,在50-80℃下反應5-8小時，得到混合液；

（2）在（1）混合液中滴加占納米氮化硅質量0.5%-1.5%的偶聯劑，在70-80℃下反應2-5小時，離心分離后用去離子水反復沖洗，最后干燥得到正硅酸乙酯和偶聯劑復合表面處理的納米氮化硅；

（3）將經（2）處理后納米氮化硅、干燥處理的尼龍6、抗氧劑和潤滑劑倒入高速攪拌機中，高速攪拌，混合至均勻后加入雙螺桿擠出機中，經熔融擠出后造粒，制得高耐磨氮化硅/尼龍6納米復合材料。

進一步，所述雙螺桿擠出機一區溫度為200-230℃，二區溫度為200-230℃，三區溫度為200-240℃，四區溫度為210-240℃，五區溫度為210-250℃，六區溫度為220-250℃；雙螺桿主機轉速為250-500rpm。

所述尼龍6的干燥處理是在80-100℃下干燥2-6h。

本發明的有益效果：