[发明专利]耐低温超韧性尼龙复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及耐低温超韧性尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺，又被称作尼龙(PA)，是主链中含有聚酰胺特征基团(—NHCO—)的含氮杂链聚合物，与聚碳酸酯、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚苯醚并称为五大通用工程塑料。聚酰胺具有耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异特性，随着高附加值改性产品的不断涌现，聚酰胺工程塑料广泛应用于汽车、电子电气及交通运输业，典型制品有泵叶轮、轴承、汽车电器仪表等零部件。

耐低温超韧性尼龙复合材料是用尼龙和马来酸酐接枝的增韧剂经过双螺杆挤出机混炼而制得的一种复合材料。耐低温超韧尼龙复合材料可以在零下40℃甚至更低的温度保持优异的韧性，不开裂不变形，延伸率高，冲击强度好，广泛用于生产耐温、耐冲击、自润滑的工程塑料制品，如发动机排气罩、冰鞋板、汽车塑料件、机器零件等。要达到一定的低温韧性，增韧剂的比例在20％以上。

目前，现有的耐低温超韧性尼龙复合材料中，在具备耐低温、韧性较好的同时，其耐热性会较差，因而非常需要通过工艺的改进，以开发出一种同时具备耐低温、韧性、耐高温的尼龙复合材料。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种耐低温超韧性尼龙复合材料，以重量份计，包括以下组分，聚酰胺树脂40～80份、聚苯并咪唑5～20份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1～10份、丙烯酸树脂5～15份、乙撑双硬脂酰胺5～20份、液态石蜡1～10份、聚丙烯酸酯核壳粒子1～5份、填料1～10份、马来酸酐改性聚丙烯5～20份。

在一种优选的实施方式中，所述耐低温超韧性尼龙复合材料，以重量份计，包括以下组分，聚酰胺树脂60～80份、聚苯并咪唑10～15份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4～7份、丙烯酸树脂8～12份、乙撑双硬脂酰胺13～18份、液态石蜡3～7份、聚丙烯酸酯核壳粒子2～4份、填料4～7份、马来酸酐改性聚丙烯10～18份。

在一种优选的实施方式中，所述耐低温超韧性尼龙复合材料，以重量份计，包括以下组分，聚酰胺树脂75份、聚苯并咪唑15份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5份、丙烯酸树脂10份、乙撑双硬脂酰胺15份、液态石蜡5份、聚丙烯酸酯核壳粒子3份、填料6份、马来酸酐改性聚丙烯15份。

在一种优选的实施方式中，所述聚酰胺树脂选自：脂肪族聚酰胺树脂、芳香族聚酰胺树脂中的至少一种或几种的混合。

在一种优选的实施方式中，所述芳香族聚酰胺树脂的制备单体包括：芳香族二羧酸、芳香族二胺、磺化二胺，且芳香族二羧酸、芳香族二胺、磺化二胺之间的摩尔比为1：0.85：0.15。

在一种优选的实施方式中，所述聚苯并咪唑中包括氨基封端超支化聚苯并咪唑。

在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂。

在一种优选的实施方式中，所述聚丙烯酸酯核壳粒子为超支化聚氨酯-聚丙烯酸酯复合物。

在一种优选的实施方式中，所述填料为二氧化硅纳米球。

本发明的第二个方面提供了耐低温超韧性尼龙复合材料的制备方法，至少包括以下步骤：

S1：按照重量份数称取各组分原料，将聚酰胺树脂、聚苯并咪唑、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸树脂、乙撑双硬脂酰胺、液态石蜡、聚丙烯酸酯核壳粒子、马来酸酐改性聚丙烯，加入高速搅拌机中，于40～100℃下，搅拌60～120min；

S2：向步骤S1中，加入填料，继续搅拌30～90min，得到混合物料；

S3：将步骤S2中的混合物料加入双螺杆挤出机，控制螺杆转速为50～250r/min，温度为150～300℃，熔融挤出造粒得到耐低温超韧性尼龙复合材料。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。