[發明專利]一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料

在審

• 申請號: 202011337600.9
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112457557A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 丁鵬;申輝;黃振;高森森;申乾成
• 申請（專利權）人: 安徽冠泓塑業有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08L77/02;C08L77/06;C08L71/02;C08L35/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/36;C08K7/14;C08K5/134;C08K3/34;C08K5/20
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 王俊曉

1.一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料，其特征在于，包括如下重量份原料：回收尼龍顆粒50-60份、聚酰胺66基體樹脂50-60份、聚烯烴60-80份、丙烯酸2-8份、烯酸甲酯10-20份和玻璃纖維20-30份；

該采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料，通過如下步驟制備：

第一步、將回收尼龍顆粒、聚酰胺66基體樹脂、聚烯烴、丙烯酸和烯酸甲酯混合均勻后得到混合料；

第二步、將混合料投入到雙螺桿擠出機的主喂料口；將干燥的玻璃纖維加入雙螺桿擠出機側喂料機料倉，經擠出牽條、造粒，得到所述一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料，其特征在于，聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯與丁二烯的共聚物和乙烯-丙烯酸酯共聚物中的一種或多種任意比例混合；第二步中所述雙螺桿擠出機的加工溫度為250-280℃，螺桿轉速為300-500r/min；玻璃纖維置于100℃烘箱中干燥4h再使用。

3.根據權利要求1所述的一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料，其特征在于，回收尼龍顆粒可通過如下步驟制備：

步驟S11、將回收尼龍、增強劑、納米蒙脫土和抗氧劑混合，在200-240℃下熔融擠出，然后牽引成直徑為0.5-2mm的細絲，再切成長度為0.5-2mm的尼龍切片；

步驟S12、將尼龍切片、硬脂基芥酰胺和聚乙二醇溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，在180-240℃下攪拌1-3h，然后冷卻至固體析出，將得到的固體干燥粉碎后得到所述回收尼龍顆粒。

4.根據權利要求3所述的一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料，其特征在于，所述回收尼龍為尼龍66或尼龍6；所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑2246中的一種。

5.根據權利要求3所述的一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料，其特征在于，增強劑通過如下步驟制備：

步驟S11、將偶氮二異丁腈溶于甲苯中制得溶液a，將苯乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷溶于無水乙醇中制得溶液b；將馬來酸酐和甲苯加入三口燒瓶中，設置溫度為70-80℃，在氮氣保護下開啟攪拌使馬來酸酐完全溶解，并同時滴加溶液a和溶液b，控制滴加時間在30-40min；滴加結束后在溫度為75℃條件下，恒溫反應30min；升溫至85℃，繼續反應1h；反應完成后停止加熱，冷卻至室溫，抽濾，固體產物用甲苯洗滌2次，40℃下真空干燥至恒重，得到混合物c；

步驟S12、將納米二氧化硅和無水乙醇按固液比1g：50mL混合后，在40-50kHz頻率下超聲分散10-20min得到懸浮液，體積分數90％的乙醇水溶液用冰醋酸調節pH值為5-6，將3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入燒瓶中，滴加調節過pH值的乙醇水溶液，邊滴加邊攪拌，滴加完后，利用恒壓滴液漏斗將懸浮液滴加到燒瓶中，在25℃條件下反應24h，然后將反應液離心、離心后依次用無水乙醇、無水四氫呋喃、丙酮清洗離心，然后冷凍干燥得到固體d；

步驟S13、將固體d和N，N-二甲基甲酰胺按用量比1g：25mL混合后，在50-60kHz條件下，超聲分散1h后得到混合液A，將混合物c、助劑和去離子水按用量比1mL：1g：25mL混合后得到混合液B；將混合液A和混合液B等體積混合，在50-60kHz條件下，超聲分散20min，離心分離，在50℃真空干燥至恒重，得到增強劑。

6.根據權利要求5所述的一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料，其特征在于，步驟S11中所述溶液a中偶氮二異丁腈和甲苯的用量比為10mg：20mL；所述溶液b中苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷和無水乙醇的用量比為5-6g：0.2g：3mL，溶液a、溶液b、馬來酸酐和甲苯的用量比為20mL：4mL：4-5g：100mL；步驟S12中正硅酸乙酯的總量與去離子水、環己烷的體積比為7：50：1-2；正硅酸乙酯兩次用量的比為5：1；步驟S12中懸浮液、調節過pH值的乙醇水溶液和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的用量比為150-170mL：150-170mL：7g。

7.根據權利要求5所述的一種采用回收尼龍的汽車結構件專用高強度復合材料，其特征在于，助劑通過如下步驟制備：

步驟S21、取谷氨酸芐脂置于燒瓶中，在氮氣保護下，加入無水無氧的四氫呋喃，在溫度50℃、轉速為200-300r/min的條件下，邊攪拌邊加入三光氣，待反應至溶液澄清后，用石油醚沉降，得到固體e，其中谷氨酸芐脂、四氫呋喃和三光氣的用量比為2g：50mL：1g；

步驟S22、固體e用乙酸乙酯溶解，然后分別用0℃的飽和碳酸氫鈉溶液、冰水洗滌，再用無水硫酸鈉進行干燥，溶液冷藏后取出抽濾，濾除硫酸鈉，旋蒸除乙酸乙酯溶劑，進行三次重結晶除雜干燥后，得到針狀晶體產物即為助劑。