[發(fā)明專利]一種車用高性能玻纖增強氧化石墨烯尼龍6/聚烯烴合金及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010364085.7
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111378275A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘凱;黃國桃;陳向陽;桂源
• 申請（專利權(quán)）人: 泰安市中研復(fù)合材料科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L51/06;C08L23/16;C08L53/00;C08K3/04;C08K7/14;C08J5/04;C08J3/22
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 呂薇

本發(fā)明公開了一種車用高性能玻纖增強氧化石墨烯尼龍6/聚烯烴合金及其制備方法，屬于高分子合金領(lǐng)域。在尼龍/聚烯烴合金的基礎(chǔ)上，加入氧化石墨烯尼龍樹脂進一步提高力學(xué)性能。具體采用原位聚合方法將己內(nèi)酰胺和氧化石墨烯進行原位聚合，制得氧化石墨烯尼龍6(PA6)母粒，然后采用熔融共混擠出的方法，先制備尼龍6/聚烯烴合金，再將該合金與母粒、玻璃纖維按比例進行共混，制備出高性能的氧化石墨烯尼龍6/聚烯烴合金，如玻纖增強氧化石墨烯尼龍6/聚丙烯(PP)合金。本發(fā)明所涉及到的合金具有更優(yōu)的力學(xué)性能和其他性能，能更好地應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，并且其生產(chǎn)工藝僅需對現(xiàn)在工藝進行簡單改造，適合工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車用高性能玻纖增強氧化石墨烯尼龍6/聚烯烴合金及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著汽車高速化和輕量化水平的不斷提高，汽車制造業(yè)已成為尼龍工程塑料的一大消費市場，尼龍6憑借其優(yōu)良的性能，占35％的消費量。尼龍工程塑料可用于汽車的所有部位。如可替代黃銅和其他金屬用于制造轉(zhuǎn)向節(jié)襯套、發(fā)電機部位的燃料濾網(wǎng)、燃料過濾器缸等，電器部位的電器配線、接線柱等。尼龍6/聚烯烴，特別是尼龍6/聚丙烯(PP)合金具有優(yōu)良的綜合性能，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展、我國新轎車生產(chǎn)線的引進、車用塑料國產(chǎn)化的發(fā)展，對尼龍工程塑料，特別是尼龍合金的需求量將越來越大。

近年來尼龍合金的研制十分活躍，利用PP對尼龍6進行改性以改善尼龍6的干態(tài)、低溫下沖擊強度低、易吸濕的缺陷，制得具有高韌性、低吸水率、易加工的尼龍6/PP合金。但由于尼龍6為極性聚合物，而PP是非極性聚合物、兩者是不相容的，為使其合金化，目前的技術(shù)是選擇合適的相容劑(例如馬來酸酐接枝PP)增加兩者的相容性。

除尼龍6/聚烯烴合金外，玻纖增強尼龍也是目前市場較為常見的改性尼龍品種，纖維增強高分子復(fù)合材料是以有機聚合物為基體，纖維作為增強體組合而成的復(fù)合性能優(yōu)異的材料。

納米改性材料是納米材料發(fā)展應(yīng)用的另一個重要方面，形成的納米改性材料既具有高分子材料的韌性和易加工性，又具有納米材料的剛性和特殊性能。

在汽車材料領(lǐng)域，不同部件材料的要求不同，公開專利文件“石墨烯/碳纖維增強尼龍復(fù)合耐磨材料及制備方法和應(yīng)用”(公開號：CN107189428A)提供了包括尼龍樹脂、碳纖維、石墨烯/尼龍6母粒的復(fù)合材料，強度高、導(dǎo)熱性、自潤性、耐磨性好，可用于汽車的潤滑軸承、關(guān)節(jié)軸承，紡織、食品、包裝機械的傳動齒輪或機器人關(guān)節(jié)軸承。“一種汽車塑料用阻燃耐高溫改性尼龍材料”(公開號：CN106009656A)提供了包含尼龍樹脂、聚氨酯-石墨烯復(fù)合輕質(zhì)泡沫填料、納米竹纖維等材料的改性尼龍塑料，具有出色的阻燃性、耐高溫性以及物理性能，同時密度無明顯升高，還能使尼龍材料具有出色的降噪、隔熱效果和抗靜電能力。

如發(fā)動機及其周邊組件的車用材料需要良好的加工性如易染色，成型收縮率低，制品表面光滑等，另外還需要低成本、良好的力學(xué)性能、耐熱、耐酸、壽命長、可靠性好；如何尋找一種耐高溫、耐酸堿、吸水率低、且質(zhì)輕的車用尼龍聚烯烴合金材料尚未得到答案。

發(fā)明內(nèi)容

在汽車材料相關(guān)領(lǐng)域，車用材料需要良好的加工性，低成本、良好的力學(xué)性能、耐熱、耐酸、壽命長、可靠性好。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中已有車用尼龍聚烯烴合金材料存在的問題，本發(fā)明提供一種車用高性能玻纖增強氧化石墨烯尼龍6/聚烯烴合金，以己內(nèi)酰胺、氧化石墨烯、尼龍6、玻璃纖維、聚烯烴為原料，先采用原位共聚法制備氧化石墨烯母粒，再共混制備具有高性能的玻纖增強氧化石墨烯尼龍6/聚烯烴合金。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

作為本發(fā)明的第一個目的，在于提供一種車用高性能玻纖增強氧化石墨烯尼龍6/聚烯烴合金，按質(zhì)量百分比，包括如下組分：5-30％玻璃纖維；10-50％純尼龍6，0.2-2％氧化石墨烯，10-40％聚烯烴，0.2-1.0％抗氧劑。其中，氧化石墨烯以氧化石墨烯尼龍6母粒形式加入，氧化石墨烯尼龍6母粒通過原位共聚法制備而得。