專利名稱：：一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物及其制備方法，主要應(yīng)用于汽車、OA等行業(yè)中的軸承、齒輪、襯套、滾筒和凸輪等有相對運(yùn)動(dòng)的零部件，屬于改性聚酰胺
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：尼龍66是一種用途廣泛的工程塑料，由己二胺和己二酸縮聚而成，其熔點(diǎn)為246-263'C，理論熔點(diǎn)為259'C(DSC法)，干態(tài)下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50°C。且其分子鏈上的酰胺基團(tuán)具有極性，易形成氫鍵，所以其機(jī)械性能優(yōu)異，如高強(qiáng)度、高模量、高硬度等；熱性能也很高，如熱變形，當(dāng)加入玻纖后可達(dá)到26(TC(負(fù)荷為0.45MPa),250°C(負(fù)荷為1.82MPa);此外還表現(xiàn)出優(yōu)異的抗蠕變性、耐磨性和消音性等。但也由于其本身這種特殊的結(jié)構(gòu)，使其吸水性高，導(dǎo)致其尺寸穩(wěn)定性差，從而也使其耐磨性和耐熱性下降。通過一般的增強(qiáng)，填充辦法可以改善其不足，并能使其性能大大提高。通用玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66目前市場銷量很多，不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66在性能上存在很大差異，一般國外生產(chǎn)廠家如D叩ont，Asahi，Lanxess，BASF,Solutia,Dowchemical等，根據(jù)實(shí)際需要有不同的品級，如高剛性，高耐熱，抗老化，抗水解等等，但還沒有高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，由以下重量份原料組成尼龍66100份、成核劑0.l份-15份、耐磨劑5份-30份、熱穩(wěn)定劑和加工助劑0.5份一3份、玻璃纖維15份-105份。所述的成核劑分無機(jī)質(zhì)微粒，為納米級的滑石粉，其長為30—60um，厚為0.5_5um、碳化硅、碳化硅、氧化硅、石墨，氧化鎂，氧化鋁和熔點(diǎn)大于285。C的高分子聚合物，為線型聚苯硫醚PPS，齊聚物己內(nèi)酰胺二聚體，PA46、全芳香族聚酰亞胺或全芳香族聚酰胺PPA;所述的耐磨劑為四氟乙烯粉末和石墨；所述的玻璃纖維為硅垸偶聯(lián)劑，為硬脂酸、硬脂酸鹽和烷基磺酸鈉；所述的熱穩(wěn)定劑和加工助劑為酚類和亞磷酸酯類，所述的酚類為N，N7-1,6-己二基二(3，5—二(1，l一二甲基乙基)一4—羥基苯丙酰、四(e一(3，5—二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三甘醇雙一3—(3—叔丁基一4一羥基一5—甲基苯基)丙酸酯，e—(4一羥基一3，5—二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，(2，4，6—三氧代一1，3，5—三嗪一1，3，5(2H,4H，6H)-三基)三乙烯基三(3—(3，5—二叔丁基一4一羥基苯基)丙烯酸酯〕，2，^—硫代雙(3—(3，5—二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸乙酯〕，3，5—二(1，1一二甲基乙基)一4—羥基苯丙酸2—(3—(3，5—二(1，l一二甲基乙基)一4一羥基苯基)一1—氧代丙基)酰肼，N,N^1,6-己二基二(3，5—二(1，1_二甲基乙基一4一羥基苯丙酰；所述的亞磷酸酯類為季戊四醇雙亞磷酸二(2，4一二特丁基苯基)酯、三(2，4一二叔丁基苯基)亞磷酸酯，四(2，4一二叔丁基苯基一4，4'聯(lián)苯基)雙磷酸酯，雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯、硫代二丙酸上(十八)酯、硫代二丙酸二月桂酯。一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物的制備方法，其特征在于，其步驟為第一步.按重量份稱取原料；第二步.將PA66樹脂、成核劑、耐磨劑、熱穩(wěn)定劑和加工助劑在高混機(jī)中混合均勻，混合時(shí)間為90秒一150秒；第三步.將混合好的原料進(jìn)入到指定螺桿組合的雙螺桿擠出機(jī)中，在220-35CTC的溫度下與處理好的玻璃纖維一起混煉擠出造粒，即獲得本發(fā)明的高剛性高耐磨增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物。本發(fā)明采用成核劑在玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66中，使之球晶細(xì)化，熔點(diǎn)、剛性、表面硬度、表面光澤度和尺寸穩(wěn)定性獲得大幅度提高，同時(shí)，韌性損耗也很小。玻璃纖維具有憎水基團(tuán)低表面能活性特點(diǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)定要求，使材料的彎曲模量達(dá)到11000MPa以上，硬度達(dá)到135N/誦2.在無潤滑，表面壓力1.5kg/m2，速度為29m/min、溫度23'C條件下，最大靜摩擦系數(shù)0.11，最大動(dòng)摩擦系數(shù)0.07;在無潤滑、表面壓力為100kg/cm2、速度為23m/min條件下，PV值達(dá)至lj2270kg/cm2.m/min以上。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。生產(chǎn)該復(fù)合物采用的主要設(shè)備有高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速450-1300轉(zhuǎn)/分；雙螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速350-450rpm，機(jī)筒溫度是220-35(TC;水槽水溫20-4(TC;切粒機(jī)轉(zhuǎn)速400-700rpm。實(shí)施例1尼龍66選用DOW化學(xué)的特性粘度為2.7±0.02的PA6621SPC;成核劑選用美國PhillipsPetroleum的重均分子量為4一5萬的線型PPSRytonR-6;耐磨劑選用上海氟塑料研究所生產(chǎn)的聚四氟乙烯粉末PTFE;玻璃纖維選用美國Saintgobain的自處理的玻璃纖維Saintgobain983;熱穩(wěn)定劑和加工助劑選用為Ciba(N,W-1,6-己二基二(3，5—二(1，1一二甲基乙基)一4一羥基苯丙酰、季戊四醇雙亞磷酸二(2，4一二特丁基苯基)酯)。將特性粘度為2.7±0.02的PA66100kg、聚合度為線型PPS10kg、耐磨劑聚四氟乙烯粉末PTFE(M1300上海氟塑料研究所)10kg、熱穩(wěn)定劑和加工助劑0.9kg放入高混機(jī)中在450rpm條件下混均，加入到雙螺桿擠出機(jī)中混煉，在距主喂料口950mm處的玻璃纖維入口，將處理好的52kg玻璃纖維加入到充滿塑化好的熔體擠出機(jī)中，使其剪斷與熔體充分混合、浸潤、分散，經(jīng)機(jī)頭擠出切粒。熔融擠出溫度為240-320°C，各段的溫度依次為240±10°C,250±10°C,260±10°C,270±10°C,280±10°C，280±10°C,270±10°C,260±10°C，260±10°C，270土1CTC，即獲得本發(fā)明的高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物。線型高分子量聚苯硫醚PPS的熱變形為26(TC(1.82MPa)，長期使用溫度為200-24(TC。在204'C以下，難溶于所有的溶劑，不受一般酸堿的腐蝕；高溫下其力學(xué)性能下降很少，耐疲勞性、抗蠕變性和固有的阻燃性極佳。在高溫高濕的環(huán)境下其尺寸幾乎不變；在24(TC高溫下，仍能保持很好耐磨性。而且PA66分子上酰胺基團(tuán)與PPS苯環(huán)上C-H鍵間形成氫鍵，使PPS與PA66形成非常好的核殼結(jié)構(gòu)；同時(shí)由于PPS在空氣中具有熱固化交聯(lián)特性，與PA66共混，可在PA66與PPS界面形成半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)過渡層，從而大大強(qiáng)化兩相界面結(jié)合力。由于PPS與PA66界面易形成很強(qiáng)的結(jié)合力，且二者分別有"-S-"和酰胺基"-NH-CO-"，極易與玻纖表面的活性偶聯(lián)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使三者形成一個(gè)緊密的凝聚體，最后使材料的強(qiáng)度、剛性、表面硬度以及耐水性能大幅度提高。本發(fā)明產(chǎn)品，可采用ISO標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行檢測。測試試樣，由CJ80NC型注塑機(jī)在240-35(TC下注塑成型。機(jī)械性能測試方法1.拉伸強(qiáng)度按ISO527—2測試；拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)型號LJ-1000速度10mm/min2.彎曲強(qiáng)度按ISO178測試；拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)型號LJ-1000速度2國/min;3.熱變型溫度按IS075—2測試；4.比重按ISO1183測試；5.玻璃纖維含量按ISO3451/1測試；6.摩擦系數(shù)按ISO8295測試7.摩擦磨損量極限PV值按ISO6601測試；8.硬度按ISO2039—2測試；9.表面光澤度按ISO2813測試對上述復(fù)合物進(jìn)行檢測，其結(jié)果如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注摩擦系數(shù)測定條件無潤滑、表面壓力1.5kg/m2、速度29m/min、溫度23°C，摩擦磨損極限PV值測定條件無潤滑、表面壓力為100kg/cm2、速度為23m/min實(shí)施例2尼龍66選用DOW化學(xué)的特性粘度為2.7±0.02的PA6621SPC;成核劑選用美國DuPont公司的全芳香，聚酰胺PPA;耐磨劑選用上海氟塑料研究所生產(chǎn)的聚四氟乙烯粉末PTFE;玻璃纖維選用美國Saintgobain的自處理的玻璃纖維Saintgobain983;熱穩(wěn)定劑和加工助劑選用CibaN,N'-1，6-己二基二(3，5—二(1，l一二甲基乙基)一4一羥基苯丙酰和季戊四醇雙亞磷酸二(2，4一二特丁基苯基)酯。將特性粘度為2.7土0.02的PA66100kg、全芳香族聚酰胺PPA10KG、耐磨劑聚四氟乙烯粉末PTFE10KG(M1300上海氟塑料研究所)、熱穩(wěn)定劑和加工助劑0.9KG放入高混機(jī)中在450rpm條件下混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)中混煉，在距主喂料口950mm處的玻纖口加入52KG處理好的玻璃纖維到充滿塑化好的熔體擠出機(jī)中，將其剪斷與熔體充分混合，浸潤，分散，經(jīng)機(jī)頭擠出切粒，熔融擠出溫度為240-350'C，各段溫度依次為240土10。C,250士l(TC，260士l(rC,270士10'C，280士10'C，280±10°C,270±1(TC，260土10'C，260±10°C，270±10°C，即獲得本發(fā)明的高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物。該全芳香族聚酰亞胺選PPA(DUP0NT)，其熔點(diǎn)為345。C，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為275'C，其強(qiáng)伸性非常好，長期耐熱氧老化性好，尺寸穩(wěn)定性好，耐磨性好，與PA66相溶性好，是PA66非常好的成核劑。對上述的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，其結(jié)果如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>附表二各種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66自組合摩擦磨損的極限PV值(條件無潤滑，表面壓力100kg/cm2，速度"m/min)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，由以下重量份原料組成尼龍66100份、成核劑0.1份-15份、耐磨劑5份-30份、熱穩(wěn)定劑和加工助劑0.5份-3份、玻璃纖維15份-105份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，所述的成核劑分無機(jī)質(zhì)微粒，為納米級的滑石粉，其長為30—60um，厚為0.5一5um、碳化硅、氧化硅、石墨，氧化鎂，氧化鋁和熔點(diǎn)大于285。C的高分子聚合物，為線型聚苯硫醚PPS、齊聚物己內(nèi)酰胺二聚體，PA46、全芳香族聚酰亞胺或PPA。3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，所述的耐磨劑為四氟乙烯粉末和石墨。4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，所說的玻璃纖維為硅烷偶聯(lián)劑，為硬脂酸、硬脂酸鹽和烷基磺酸鈉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，所說的熱穩(wěn)定劑和加工助劑為酚類和亞磷酸酯類。6.根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，所說的酚類為N,N^1,6-己二基二(3，5—二(1，1—二甲基乙基)一4一羥基苯丙酰、四〔P—(3，5—二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三甘醇雙一3—(3—叔丁基一4一羥基一5—甲基苯基)丙酸酯，e—(4一羥基一3，5—二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，(2，4，6—三氧代一1，3，5一三嗪—1，3，5(2H，4H,6H)-三基)三乙烯基三(3—(3，5—二叔丁基一4一羥基苯基)丙烯酸酯〕，2，2'—硫代雙(3—(3，5—二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸乙酯)，3，5—二(1，l一二甲基乙基)_4—羥基苯丙酸2—(3_(3，5_二(1，l一二甲基乙基)一4一羥基苯基)一l—氧代丙基)酰肼，2N，N-1,6-己二基二(3，5—二(1，l一二甲基乙基一4一羥基苯丙酰。7.根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，所說的亞磷酸酯類為季戊四醇雙亞磷酸二(2，4一二特丁基苯基)酉旨、三(2，4一二叔丁基苯基)亞磷酸酯，四(2，4一二叔丁基苯基一4，4'聯(lián)苯基)雙磷酸酯，雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯、硫代二丙酸上(十八)酯、硫代二丙酸二月桂酯。8.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物的制備方法，其特征在于，其步驟為第一步.按重量份稱取原料；第二步.將PA66樹脂、成核劑、耐磨劑、熱穩(wěn)定劑和加工助劑在高混機(jī)中混合均勻，混合時(shí)間為90秒一150秒；第三步.將混合好的原料進(jìn)入到指定螺桿組合的雙螺桿擠出機(jī)中，在220-35(TC的溫度下與處理好的玻璃纖維一起混煉擠出造粒，即獲得本發(fā)明的高剛性高耐磨增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物。全文摘要本發(fā)明涉及一種高耐磨高剛性增強(qiáng)尼龍66復(fù)合物，其特征在于，由以下重量份原料組成尼龍66100份、成核劑0.1份-15份、耐磨劑5份-30份、熱穩(wěn)定劑和加工助劑0.5份-3份、玻璃纖維15份-105份。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)定要求，使材料的彎曲模量達(dá)到11000MPa以上，硬度達(dá)到135N/mm2.在無潤滑，表面壓力1.5kg/m2，速度為29m/min、溫度23℃條件下，最大靜摩擦系數(shù)0.11，最大動(dòng)摩擦系數(shù)0.07；在無潤滑、表面壓力為100kg/cm²、速度為23m/min條件下，PV值達(dá)到2270kg/cm²·m/min以上。文檔編號C08L77/00GK101182388SQ20071017207公開日2008年5月21日申請日期2007年12月11日優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日發(fā)明者劉志力,吉繼亮,姜蘇俊,永張,妤蘇,陳大華申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;廣州金發(fā)科技股份有限公司