[发明专利]一种PA高岭土复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种PA高岭土复合材料的制备方法，其原料包括高岭土、D‑81、WD‑50、和KH‑570、PA、抗氧剂、稳定剂、润滑剂等，设备包括恒温干燥箱、带加热的高速混合机、双螺杆挤出机、烘箱、注塑机等，其生产工艺流程包括偶联、干燥、造粒、成型等工序。通过对煅烧高岭土的改性及制备工艺中原材料的配比进行优化，及改性高岭土与PA机械共混挤出，开发兼具高强度、高性能的新型工程塑料复合材料，从而实现改性高岭土的高值化利用，所制备的复合材料的综合力学性能较佳，制备工艺简单，并具有良好的反应选择性，有着良好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种PA高岭土复合材料的制备方 法。

背景技术

聚酰胺(PA)俗称尼龙，是尼龙系列产品中开发较早、产量较大、应用较广 的品种之一，因其机械强度高、耐磨性好、化学性能稳定、自润滑性能优异、 耐磨、耐油和一般溶剂、耐热性能优良等特点，广泛应用于汽车部件、电子电 器、石油化工、机械设备、纺织等行业。PA树脂来源丰富，具有刚性好、强度 高、耐腐蚀、电气绝缘性好以及软硬可调等优异性能，用途广泛。但PA制品的 脆性大，成型加工时有熔体粘度大、热稳定性差等缺点，限制了PA的广泛使用。

在PA加工过程中需要加入适量份数的填料粒子来改善某种特定的性能，其 分子链间存在大量分子间氢键，链间作用力较大，排列较规整，具较高的结晶 性能，分子间氢键的PA系列构成塑料的填充改性，主要是利用无机矿物粉体对 其进行填充增强改性。在PA中加入大量无机填料进行填充改性，可以保持PA 自身的耐化学性、加工性等优点，能大幅度降低材料的成本，还能改善PA的有 关性能，如提高尼龙的刚性、耐热性与尺寸稳定性和降低成型收缩率。但要求 改性填料粒子具有一定的化学活性和特殊的功能基团，才能够满足工程塑料的 使用性能，这就对填料粒子有了更高的要求。

高岭土是通用的填充改性PA的无机矿物，高岭土通过改性能够将特定的某 种基团接枝或包覆在其表面上，既能够与塑料高分子很好的相容，也能够满足 产品的特殊要求，成为新兴功能材料的“代表”，提高了工程塑料的功能化利用。 高岭土粉体填料混入塑料，其粒子被塑料分子包围，粒子表面被基体湿润的程 度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒，不易分散，容易结团，降低了其 补强效能。提高高岭土与塑料界面的结合力，可通过添加某些助于增加湿润的 物质得以改善。对高岭土表面进行改性，改善其表面与塑料的亲和作用，提高 高岭土的补强效果，降低高岭土网络强度，从而提高高岭土的分散效果，改善 补强效果。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述不足，提供一种综合力学性能较佳，制备工 艺简单的PA高岭土复合材料的制备方法。

为了实现本发明的目的，采取的技术手段如下：一种PA高岭土复合材料的 制备方法，包括如下步骤：

(1)将煅烧高岭土恒温干燥箱干燥120℃，干燥2h,后投入带加热的高速 混合机搅拌,加入硅烷偶联剂，升温至120-140℃,升温速度为5℃/min，搅拌 15-20min，制得改性煅烧高岭土；

(2)将PA和上述改性煅烧高岭土烘箱中95℃,干燥8h；

(3)将上述PA、上述改性煅烧高岭土、稳定剂、抗氧剂、润滑剂依次加入 到高速混合机中搅拌10-15min,经过挤出机挤出造粒,挤出机机头温度为205℃、 225℃、245℃或248℃中的一种,挤出机主机频率16-22Hz，挤出机喂料频率 8-12Hz，挤出机切粒速度55r/min；

(4)将造粒所得粒料烘箱中100℃，干燥10h,经注塑机注射保温4S，冷却 8S成型；注塑机注塑温度为245℃、255℃、255-260℃或255-265℃中的一种， 注塑机注塑压力2.5MPa。

进一步地，步骤(1)中所述硅烷偶联剂,由D-81、WD-50、和KH-570按照质 量比为1:1:2混合而成。