[发明专利]一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及汽车材料制造技术领域。 

背景技术

聚酰胺材料以优异的力学性能、热性能、化学性能等特点，广泛应用于汽车行业。同时，PA66因分子链中含有易水解的酰胺基团而限制了其在特殊环境下的使用。近些年，国内外对PA66材料进行了大量的改进性研究，研制出许多综合性能优异，可以满足特殊要求的改进料。 

汽车散热器也称为汽车水室，由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而降温，冷空气则因吸收冷却液散出的热量而升温。目前，大多数轿车的水室上下盖塑料件用30%玻纤增强尼龙材料制成。这就要求用于汽车水室的玻纤增PA66材料水解后依然具有高拉伸强度、高抗冲性及高刚性。 

发明内容

为了解决水解后聚酰胺材料性能大幅下降的问题，本发明提供的目的是提供一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。 

为了实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案： 

一种聚酰胺复合材料，其包括以下质量百分数的组分： 

其中，所述的注塑级尼龙66树脂，可以保证材料的注塑成型性能，如商品牌号为美国杜邦101F的PA66。 

所述的增强级尼龙66树脂，可以提高材料的强度、刚度、耐磨性能，如商品牌号为美国首诺21ZLV的PA66。 

所述的耐水解无碱短玻纤，主要用于增加材料的强度和刚性。所述的耐水解无碱短玻纤为无硼无氟的无碱玻璃无捻粗纱，纤维直径：13um，粗纱线密度（TEX）为2200，浸润剂含量0.25%，水分含量≤0.2%。 

所述的耐水解剂，主要用于提高材料的抗水解性能，如商品牌号为KL-37（市售）的耐水解剂，其为铜化合物（大约2%铜）、卤素增效剂及水解稳定剂的混合物。 

所述的复合抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按1：1比例配制而成的复合物，主要用于提高材料的抗氧化性能，如商品牌号为PKY-225的复合抗氧剂。 

所述的有机黑色母，主要用于抗玻纤露纤，使制品黑泽光亮，如商品牌号为LYMB3366的有机黑色母。 

进一步地，本发明提供了制备所述聚酰胺复合材料的方法，其包括如下步骤： 

（1）按比例秤取各原料； 

（2）搅拌混合称取的注塑级尼龙66树脂、增强级尼龙66树脂、耐水解剂、复合抗氧剂、有机黑色母，获得混合物； 

（3）将耐水解无碱短玻纤和步骤（2）得到的混合物送入同向双螺杆挤出机挤出造粒。 

优选的，步骤（2）中的搅拌混合时间为2～5分钟，搅拌速度为650～1300转/分钟。 

优选的，步骤（3）中所述耐水解无碱短玻纤从侧喂料口加入，加工温度为245～270℃。 

更进一步地，本发明提供了所述聚酰胺复合材料在塑料制品中的应用。所述塑料制品尤指汽车水室制品，其具有较高的拉伸强度、抗冲击性和刚性，并 且同时具有耐水解性能。 

本发明的有益效果如下： 

采用上述方法制得的聚酰胺复合材料经测试表明，材料在23℃干态下的拉伸强度为197.0MPa（按ISO527：1993测试），弯曲强度为268.4MPa（按ISO178：2001测试），简支梁冲击强度为85.0kJ/m²，简支梁缺口冲击强度为17.6kJ/m²（按ISO179：2000测试）；水解后拉伸强度为111.1MPa（按ISO527：1993测试），弯曲强度为144.9MPa（按ISO178：2001测试），简支梁冲击强度为141.5kJ/m²，简支梁缺口冲击强度为47.9kJ/m²（按ISO179：2000测试）；由此可见，制备的一种耐水解高拉伸强度高抗冲高刚性聚酰胺复合材料达到了预定的要求。 

本发明通过特殊复配方式将两种尼龙66树脂的混合物与耐水解无碱短玻纤，在添加耐水解剂、复合抗氧剂及有机黑色母后，经过熔融共混后制得聚酰胺复合材料，该复合材料水解后拉伸强度大于110MPa，弯曲强度大于140MPa，简支梁冲击强度大于140kJ/m²，简支梁缺口冲击强度大于40kJ/m²，能够满足汽车水室制品的较高的拉伸强度、抗冲击性和刚性、耐水解性能的需求。 

具体实施方式

下面具体实施方式详细介绍本发明。但本发明的保护方位并不局限于以下实例，应包含权利要求书中的全部内容。