[发明专利]一种轻质高强耐高温隔热尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种轻质高强耐高温隔热尼龙复合材料及其制备方法，该复合材料包括：长玻璃纤维增强尼龙材料、SiO₂气凝胶微球、发泡剂和抗氧剂。其制备方法包括如下步骤：(1)、将长玻璃纤维增强尼龙材料进行干燥，得到干燥的长玻璃纤维增强尼龙材料；(2)、将干燥的长玻璃纤维增强尼龙材料、SiO₂气凝胶微球、发泡剂和抗氧剂混合，搅拌得到混合物；(3)、将混合物加入双螺杆挤出机中熔融挤出，经处理得到产品。本发明制备的尼龙复合材料具有较好的轻质性、较显著的隔热效果、优异的力学性能和耐高温性能等特点，使得其能够广泛应用在电子电气电路板、汽车引擎盖和军工枪支等方面，尤其拓宽了其在步枪护手领域的应用。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种轻质高强耐高温隔热尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙具有优异的综合性能，在热、电、物理及耐化学性方面都具有良好的表现。特别是在高温下仍具有高钢性、高强度、极佳的尺寸精度和稳定性等，使得其在汽车工业、电子电气、机械工程和军工等领域都有广泛的应用。

轻量化、环保节能、安全舒适已经成为汽车发展的重要趋势，因此，对车用材料也提出了轻质的要求。目前，虽然尼龙微发泡材料已在汽车部件，如发动机罩盖和门把手等方面应用，但是由于尼龙微发泡材料的综合性能较低，限制了其在结构部件上的应用。

虽然军工领域所用材料追求轻质、高强、耐高温、隔热等性能，如枪托护手材料需求耐高温隔热的非金属材料来替代金属材料，实现装备轻量化，但是目前所用材料无法综合满足上述性能的需求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种轻质高强耐高温隔热尼龙复合材料。

本发明的第二个目的在于提供一种轻质高强耐高温隔热尼龙复合材料的制备方法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种轻质高强耐高温隔热复合材料，其包括以下重量份的组分：

作为优选，长玻璃纤维增强尼龙材料包括30‐50wt％的长玻璃纤维和50‐70wt％的尼龙。

作为优选，尼龙选自聚对苯二甲酰己二胺、聚对苯二甲酰壬二胺和聚对苯二甲酰癸二胺中的一种以上。

作为优选，尼龙的重均分子量为3×10⁴‐5×10⁴，熔融指数为5‐10g/10min(315℃，2.16kg)，熔点为280‐310℃，密度为1.35‐1.55g/cm³。

作为优选，长玻璃纤维为无碱长玻璃纤维，长度为8‐12mm。

作为优选，SiO₂气凝胶微球的粒径为10‐100μm，孔隙率为90‐98％，密度为0.21‐0.29g/cm³，导热系数≤0.018W/(m·k)。

作为优选，发泡剂选自对甲苯磺酰氨基脲和偶氮二甲酰胺中的一种以上。

作为优选，抗氧剂选自四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4‐二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种以上。

一种上述的轻质高强耐高温隔热尼龙复合材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)、将60‐80份长玻璃纤维增强尼龙材料进行干燥，得到干燥的长玻璃纤维增强尼龙材料；

(2)、将干燥的长玻璃纤维增强尼龙材料、20‐35份SiO₂气凝胶微球、1‐5份发泡剂和0.5‐2份抗氧剂混合，搅拌得到混合物；