耐低溫汽車尼龍複合材料及其製備方法

2023-08-09 21:46:11

耐低溫汽車尼龍複合材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐低溫汽車尼龍複合材料及其製備方法，其由以下重量份的原料製成：尼龍1145-65、尼龍101030-40、聚甲醛15-20、己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]17-23、尼龍酸二異丁酯12-18、六鈦酸鉀晶須10-15、矽酸鋯4-7、異鯨蠟醇棕櫚酸酯2.5-4.5、羥基硬脂酸2-3、月桂酸鋇皂1-2、肉豆蔻酸鋇皂1-2、間苯二酚單苯甲酸酯10-15、維生素E3-6、二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯2-4、對叔丁基苯甲酸羥基鋁1-2、3，4-二甲基二亞苄基山梨糖醇1.5-2.5、油頁巖渣10-15、煅燒陶土8-12、重晶石粉5-10、改性高嶺土10-15。本發明尼龍複合材料具有優異的耐低溫性能，在-50℃低溫下仍然可以正常使用，還具有較高的衝擊強度、韌性、彎曲強度和剛性，有效提高了尼龍材料的使用壽命，拓寬了尼龍材料的應用範圍。
【專利說明】耐低溫汽車尼龍複合材料及其製備方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種耐低溫汽車尼龍複合材料及其製備方法，屬於尼龍材料領域。

【背景技術】
[0002] 近幾十年來，汽車工業迅速發展，汽車研究的主要方向是輕量、節能降耗、減少排 放以及改進安全性能，採用塑料製成的功能件在汽車中的應用愈來愈廣泛。尼龍由於強度 高、耐熱、耐油、耐化學藥品、自潤滑、自熄、抗震、防噪音、易加工、可回收利用、來源充足等 優異的綜合性能，在汽車上的應用得到很大發展。目前市場用於汽車的尼龍材料韌性在低 溫條件下容易出現低溫脆性，導致其無法應用於寒冷地區或嚴寒天氣，大大限制了其應用 範圍。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的在於提供一種耐低溫汽車尼龍複合材料及其製備方法，提高其耐低 溫性能，拓寬其應用範圍。
[0004] 為實現上述目的。本發明採用的技術方案如下：
[0005] 一種耐低溫汽車尼龍複合材料，由以下重量份的原料製成：尼龍1145-65、尼龍 101030-40、聚甲醛15-20、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基）乙酯]17-23、尼龍酸二異丁酯 12-18、六鈦酸鉀晶須10-15、矽酸鋯4-7、異鯨蠟醇棕櫚酸酯2. 5-4. 5、羥基硬脂酸2_3、月桂 酸鋇皂1-2、肉豆蘧酸鋇皂1-2、間苯二酚單苯甲酸酯10-15、維生素 E3-6、二亞磷酸季戊四 醇二硬脂醇酯2-4、對叔丁基苯甲酸羥基鋁1-2、3，4_二甲基二亞苄基山梨糖醇1. 5-2. 5、油 頁巖渣10-15、煅燒陶土 8-12、重晶石粉5-10、改性高嶺土 10-15 ；
[0006] 所述改性高嶺土的製備方法如下：（1)將高嶺土放入濃度為20%的鹽酸溶液中 浸泡l_2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘乾，620-680°C煅燒l_2h，自然冷卻至室溫，粉碎， 過篩，加水超聲分散製成濃度為45-55%的懸浮液，待用；（2)按摩爾比1:1-2的比例將鈦 酸丁酯、正矽酸乙酯溶於2-3倍量無水乙醇，用濃度為15%冰醋酸溶液調節PH至4-5，磁 力攪拌l_2h，得到膠體溶液；(3)按質量比1:1. 5-2將步驟（1)製得的懸浮液與步驟（2) 製得的膠體溶液混合均勻，再加入混合液重量3-5%的納米碳化矽、2-4%的硫酸鋅、1-2% 的司盤-80水浴加熱至50-60°C，攪拌l_2h，過濾，烘乾，650-700°C煅燒l_2h，自然冷卻至 室溫，加入相當於高嶺土重量3-5 %的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2-3 %的硬脂酸和1-2 %的 Ν-(β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基矽烷，2000-3000rpm高速攪拌10-15min，待用；（4)按 重量比1:3-4的比例稱取步驟（3)處理後的高嶺土和固含量為45%丁苯膠乳，混合均勻， 然後加入相當於丁苯乳液重量10-15%的丙烯酸、5-10%的醋酸乙烯酯、3-6%的甲基丙烯 酸甲酯、2-3%的乳化劑0Ρ-10、1-2%的十二烷基硫酸鈉和1-2%的過硫酸鉀，水浴加熱至 70-80°C，攪拌2-3h，靜置20-30min，過濾，烘乾即可。
[0007] 本發明耐低溫汽車尼龍複合材料的製備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將尼龍11、尼龍1010、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基）乙酯]、六鈦酸鉀晶須、 異鯨蠟醇棕櫚酸酯、間苯二酚單苯甲酸酯、對叔丁基苯甲酸羥基鋁、3，4-二甲基二亞苄基山 梨糖醇、油頁巖渣、改性高嶺土加入開煉機內，在85-95°C混煉3-5min，然後加入餘下原料， 在100-110°C下混煉2-4min，冷卻至50°C以下時出料；
[0009] (2)將混煉好的物料投入雙螺杆擠出機內，在各區加工溫度設置在265_290°C之 間、主機轉速在150-200r/min下共混、擠出，冷卻後經切粒機切粒，粒料再經乾燥、篩選、包 裝即得成品。
[0010] 本發明有益效果：
[0011] 本發明尼龍複合材料具有優異的耐低溫性能，在-50°C低溫下仍然可以正常使 用，還具有較高的衝擊強度、韌性、彎曲強度和剛性，有效提高了尼龍材料的使用壽命，拓 寬了尼龍材料的應用範圍。

【具體實施方式】
[0012] 一種耐低溫汽車尼龍複合材料，由以下重量份的原料製成：尼龍1155、尼龍 101035、聚甲醛20、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基）乙酯]20、尼龍酸二異丁酯16、六鈦酸 鉀晶須12、矽酸鋯6、異鯨蠟醇棕櫚酸酯3. 5、羥基硬脂酸2. 5、月桂酸鋇皂1、肉豆蘧酸鋇皂 2、間苯二酚單苯甲酸酯10、維生素 E4、二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯3、對叔丁基苯甲酸羥 基鋁1. 5、3，4_ 二甲基二亞苄基山梨糖醇2、油頁巖渣15、煅燒陶土 10、重晶石粉8、改性高 嶺土 12 ；
[0013] 所述改性高嶺土的製備方法如下：（1)將高嶺土放入濃度為20%的鹽酸溶液中浸 泡2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘乾，660°C煅燒1.5h，自然冷卻至室溫，粉碎，過篩，力口 水超聲分散製成濃度為50%的懸浮液，待用；（2)按摩爾比1:1的比例將鈦酸丁酯、正矽酸 乙酯溶於2倍量無水乙醇，用濃度為15%冰醋酸溶液調節PH至5，磁力攪拌2h，得到膠體 溶液；(3)按質量比1:1.5將步驟（1)製得的懸浮液與步驟（2)製得的膠體溶液混合均勻， 再加入混合液重量4%的納米碳化矽、3%的硫酸鋅、1 %的司盤-80水浴加熱至60°C，攪拌 lh,過濾，烘乾，700°C煅燒lh，自然冷卻至室溫，加入相當於高嶺土重量4 %的甲基丙烯酸 縮水甘油酯、2. 5 %的硬脂酸和1. 5 %的N- ( β -氨乙基）-γ -氨丙基三甲氧基矽烷，2000rpm 高速攪拌15min，待用；（4)按重量比1:3的比例稱取步驟（3)處理後的高嶺土和固含量為 45% 丁苯膠乳，混合均勻，然後加入相當於丁苯乳液重量15%的丙烯酸、5%的醋酸乙烯酯、 4%的甲基丙烯酸甲酯、2%的乳化劑0P-10、1%的十二烷基硫酸鈉和1%的過硫酸鉀，水浴 加熱至80。。，攪拌2h，靜置20min,過濾，烘乾即可。
[0014] 耐低溫汽車尼龍複合材料的製備方法，包括以下步驟：
[0015] (1)將尼龍11、尼龍1010、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基）乙酯]、六鈦酸鉀晶須、 異鯨蠟醇棕櫚酸酯、間苯二酚單苯甲酸酯、對叔丁基苯甲酸羥基鋁、3，4-二甲基二亞苄基山 梨糖醇、油頁巖渣、改性高嶺土加入開煉機內，在85-95°C混煉3-5min，然後加入餘下原料， 在100-110°C下混煉2-4min，冷卻至50°C以下時出料；
[0016] (2)將混煉好的物料投入雙螺杆擠出機內，在各區加工溫度設置在265_290°C之 間、主機轉速在150-200r/min下共混、擠出，冷卻後經切粒機切粒，粒料再經乾燥、篩選、包 裝即得成品。
[0017] 本實施例製得的尼龍複合材料的性能檢測如下表所示：
【權利要求】
1. 一種耐低溫汽車尼龍複合材料，其特徵在於，由以下重量份的原料製成：尼龍11 45-65、尼龍1010 30-40、聚甲醛15-20、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基）乙酯]17-23、尼 龍酸二異丁酯12-18、六鈦酸鉀晶須10-15、矽酸鋯4-7、異鯨蠟醇棕櫚酸酯2. 5-4. 5、羥基 硬脂酸2-3、月桂酸鋇皂1-2、肉豆蘧酸鋇皂1-2、間苯二酚單苯甲酸酯10-15、維生素 E3-6、 二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯2-4、對叔丁基苯甲酸羥基鋁1-2、3，4_ 二甲基二亞苄基山 梨糖醇1. 5-2. 5、油頁巖渣10-15、煅燒陶土 8-12、重晶石粉5_10、改性高嶺土 10-15 ； 所述改性高嶺土的製備方法如下：（1)將高嶺土放入濃度為20%的鹽酸溶液中浸泡 l_2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘乾，620-680°C煅燒l_2h，自然冷卻至室溫，粉碎，過 篩，加水超聲分散製成濃度為45-55%的懸浮液，待用；（2)按摩爾比1:1-2的比例將鈦酸 丁酯、正矽酸乙酯溶於2-3倍量無水乙醇，用濃度為15%冰醋酸溶液調節PH至4-5，磁力 攪拌l_2h，得到膠體溶液；（3)按質量比1:1. 5-2將步驟（1)製得的懸浮液與步驟（2)制 得的膠體溶液混合均勻，再加入混合液重量3-5%的納米碳化矽、2-4%的硫酸鋅、1-2%的司 盤-80水浴加熱至50-60°C，攪拌l_2h，過濾，烘乾，650-700°C煅燒l_2h，自然冷卻至室溫， 加入相當於高嶺土重量3-5%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2-3%的硬脂酸和1-2%的Ν- ( β -氨 乙基）-Y-氨丙基三甲氧基矽烷，2000-3000rpm高速攪拌10_15min，待用；（4)按重量比 1:3-4的比例稱取步驟（3)處理後的高嶺土和固含量為45% 丁苯膠乳，混合均勻，然後加入 相當於丁苯乳液重量10-15%的丙烯酸、5-10%的醋酸乙烯酯、3-6%的甲基丙烯酸甲酯、2-3% 的乳化劑0Ρ-10、1-2%的十二烷基硫酸鈉和1-2%的過硫酸鉀，水浴加熱至70-80°C，攪拌 2_3h，靜置20-30min,過濾，烘乾即可。
2.如權利要求1所述的耐低溫汽車尼龍複合材料的製備方法，其特徵在於包括以下步 驟： (1)將尼龍11、尼龍1010、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基）乙酯]、六鈦酸鉀晶須、異 鯨蠟醇棕櫚酸酯、間苯二酚單苯甲酸酯、對叔丁基苯甲酸羥基鋁、3，4- 二甲基二亞苄基山梨 糖醇、油頁巖渣、改性高嶺土加入開煉機內，在85-95°C混煉3-5min，然後加入餘下原料，在 100-110°C下混煉2-4min，冷卻至50°C以下時出料； (2 )將混煉好的物料投入雙螺杆擠出機內，在各區加工溫度設置在265-290 V之間、主 機轉速在150-200r/min下共混、擠出，冷卻後經切粒機切粒，粒料再經乾燥、篩選、包裝即 得成品。
【文檔編號】C08K9/06GK104046003SQ201410212142
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】王玉寶, 詹金珠, 張如宏, 陳士坤, 崔偉東 申請人:安徽安纜模具有限公司