[发明专利]一种高铁用增强增韧尼龙复合材料及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种尼龙复合材料及其制备方法。

 

背景技术

尼龙材料作为一种力学性能优良而又比重小的特殊工程塑料被大量应用于国外高速铁路，例如尼龙挡板座，钢轨绝缘轨距块和岔枕用塑料套管等，已成为轨道结构中第三大类材料，但是国内普通单牌号尼龙材料难以满足高速铁路的高强度、高耐久性等要求。随着我国高速铁路的快速发展，为了满足客运专线的高承载、高质量、少维护的要求，铁路系统迫切需要一种适合于我国高速铁路的尼龙材料。公开号为CN101250322A的发明专利申请中公开了高速铁路钢轨扣件用尼龙工程塑料及其制造方法，该工程塑料可用于高速铁路钢轨扣件，但是其综合性能较低，而且该材料存在易吸水造成水解的缺点，在有长期雨水的气候环境下容易降解导致性能降低。本发明以尼龙树脂为原料，通过合金工艺生产的尼龙合金复合材料可以满足我国高速铁路对尼龙材料的要求，很好地解决了上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密度小、绝缘性优良、易于加工成型、降低噪声、降低振动、成本低、方便维修等优点的可用于高铁的尼龙复合材料，尤其可以在气候湿润的地方长时间保持较高性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种尼龙复合材料，由包含以下重量份数的组分制成：

尼龙树脂65-75份

玻璃纤维25-35份

增韧剂2-6份

助剂  0.8-5份

所述助剂包括抗水解剂，所述的抗水解剂为聚碳化二亚胺。

所述尼龙树脂可选自黏度为2.4dL/g，熔融指数按照 ASTM D 1238 ，275℃、0.325kg 条件下 测试为18-20g/10min 的PA66材料。

所述的玻璃纤维是直径10-13微米的无碱短切玻纤，短切玻纤长度为3-5毫米。

所述的增韧剂为POE接枝马来酸酐（POE-g-MAH）和/或EPDM接枝马来酸酐(EPDM-g-MAH)，接枝率为0.8%-1%。

所述助剂还包括热稳定剂、润滑剂和成核剂；所述热稳定剂为卤化亚铜，用量0.1-0.4份；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯与卤化钾复配润滑剂，用量0.2-0.7份；所述的成核剂为长碳链羧酸钙盐CAV102，用量0.001-0.01份。

所述的尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按配比称取各组分原料：尼龙树脂65-75份，增韧剂2-6份，助剂0.8-5份，在高速混合机中混合均匀；

（2）将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中进行挤出造粒，在挤出机玻纤加料口加入25-35份玻璃纤维。

所述的步骤（1）中的尼龙树脂为干燥的尼龙树脂，混合前在90~110℃下鼓风干燥2-6小时。

所述的步骤（2）中双螺杆挤出机的温度为240-280℃。

本发明的优点及其有益效果：

1、本发明的尼龙复合材料韧性好、强度高，且具有密度小、重量轻、绝缘性优良、降低噪声、降低振动、方便维修等优点，尤其是抗水解性增强，提高了制品寿命；

2、本发明在尼龙树脂中加入玻璃纤维，增韧剂，热稳定剂，润滑剂，抗水解剂，成核剂制得强韧尼龙工程塑料树脂，经注塑可制成尼龙挡板座，钢轨绝缘轨距块和岔枕用塑料套管；

3、本发明的尼龙复合材料易于成型，生产成本低廉。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细的更进一步的描述和说明，但下述实施例并非是对本发明实质精神的任何简单限制，任何基于本发明实质精神的简单变形或替换均应属于本发明要求的权利范围。

实施例1

称取65份PA66在90℃下鼓风干燥6小时，称取POE-g-MAH 3份，EPDM-g-MAH 3份，氯化亚铜0.4份，氯化钾0.4份，季戊四醇硬脂酸酯0.3份，聚碳化二亚胺2份，CAV102  0.01份，在高速混合机中混合10分钟；将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒，通过玻纤加料口加入玻纤30份。

挤出机温度设置为：Ⅰ区240℃、Ⅱ区260℃、Ⅲ区270℃、Ⅳ区280℃、Ⅴ区275℃、Ⅵ区275℃，机头270℃，材料挤出后，经水冷、切粒，粒料在90℃下鼓风干燥3小时，由注塑机制成样条，恒温23℃、湿度50%条件下放置24小时。（1）按照标准测试性能；（2）沸水煮6小时，恒温23℃、湿度50%条件下放置24小时，测试性能。测试结果见表1。