一種聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性pa66材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料及其制備方法，所述聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料，按重量百分比，由以下組分組成：PA66樹(shù)脂40-80%，相容劑3-5%，增韌劑5-9%，偶聯(lián)劑1-3%，聚四氟乙烯樹(shù)脂5-15%，芳綸短切纖維5-25%，其他塑料加工助劑1-3%。本發(fā)明選取PA66樹(shù)脂為基體樹(shù)脂，聚四氟乙烯樹(shù)脂和芳綸短切纖維為填充基材，采用合適種類和配比的助劑，在恰當(dāng)?shù)墓に嚄l件下加工，使得制備的聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料在拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等性能指標(biāo)方面均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)玻纖增強(qiáng)改性PA66，同時(shí)具備優(yōu)異的耐磨損性能和杰出的耐化學(xué)性能，在汽車工業(yè)、航天工業(yè)、石油化工行業(yè)、機(jī)電行業(yè)、電子電器行業(yè)等具有廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料及其 制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性 PA66材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 芳纟侖纖維全稱為〃聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺〃，英文為Aramidfiber,是一種新型高 科技合成纖維，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕、耐磨性好等優(yōu)良性能， 芳綸纖維強(qiáng)度是鋼絲的5?6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2?3倍，韌性是鋼絲的2倍， 而重量?jī)H為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化。它具有良好的絕緣性和 抗老化性能，具有很長(zhǎng)的生命周期。
[0003] 芳綸主要分為兩種，對(duì)位芳酰胺纖維（PPTA)和間位芳酰胺纖維（PMIA)。芳綸纖維 是重要的國(guó)防軍工材料，除了軍事上的應(yīng)用外，現(xiàn)已作為一種高技術(shù)含量的纖維材料被廣 泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)電、建筑、汽車、體育用品等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。
[0004] 聚四氟乙烯，英文簡(jiǎn)稱PTFE，中文別名"鐵氟龍"、"特氟龍"，被稱為"塑料王"是一 種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為-[-CF2-CF2-] n~〇
[0005] 這種材料具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性，是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能最佳材料 之一，除熔融堿金屬金屬、三氟化氯、五氟化氯和液氟外，能耐其它一切化學(xué)藥品，在王水中 煮沸也不起變化，廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機(jī)溶劑的場(chǎng)合。有密封性、高潤(rùn)滑不粘 性、電絕緣性和良好的抗老化能力、耐溫優(yōu)異（能在+250°C至_180°C的溫度下長(zhǎng)期工作)。聚 四氟乙烯本身對(duì)人沒(méi)有毒性。
[0006] PA66又稱尼龍66,化學(xué)名聚己二酰己二胺，是一種半結(jié)晶-晶體材料。PA66擁有 尼龍類材料所具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，軟化點(diǎn)高，耐熱，磨擦系數(shù)低，耐磨損，自潤(rùn)滑性，吸震 性和消音性，耐油，耐弱酸，耐堿和一般溶劑，電絕緣性好，有自熄性，無(wú)毒，無(wú)臭，耐候性好 等優(yōu)點(diǎn)，相比PA6材料在較高溫度也能保持較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度。缺點(diǎn)是易吸水，影響尺寸穩(wěn) 定性和電性能，一般需纖維或礦物填充增強(qiáng)加以改善。
[0007] 聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料，結(jié)合了三者在耐磨，耐化學(xué)腐 蝕，耐高溫，阻燃，電氣性能優(yōu)異方面的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在耐磨損方面非常出色，在汽車工業(yè)、 航天工業(yè)、石油化工行業(yè)、機(jī)電行業(yè)、電子電器行業(yè)等，具有廣闊的市場(chǎng)空間和應(yīng)用前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供了一種聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料及其制備方 法，將聚四氟乙烯和芳綸纖維對(duì)PA66材料進(jìn)行耐磨增強(qiáng)改性，使得制備的改性PA66材料在 拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、沖擊強(qiáng)度、耐磨損等性能指標(biāo)方面非常優(yōu)異，相比普通玻纖 改性的PA66,在性能上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，相對(duì)比純聚四氟乙烯改性的PA66,不僅提高了力 學(xué)性能，同時(shí)具備了更加優(yōu)異的耐磨損性能。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0010] 一種聚四氟乙烯和芳綸纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料，按重量百分比，由以下組分

【權(quán)利要求】
1. 一種聚四氣己帰和芳絕纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料，其特征在于：按重量百分比， 由W下組分組成： PA66 樹(shù)脂 40-80%， 相容剝 3-5豬， 增初詞 5-9%, 偶聯(lián)劑 1-3%, 聚四觀乙矯樹(shù)脂 5-15%， 芳給短切奸維 5-25%， 塑料加工助劑 1-3%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氣己帰和芳絕纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料，其特征在 于：所述相容劑為自制的熱塑性彈性體接枝馬來(lái)酸酢，所述的熱塑性彈性體可W為POE、 EPDM、SBS、S邸S、TPU的其中之一，其制備方法如下： 步驟一、按重量百分比稱取一種熱塑性彈性體樹(shù)脂91%、馬來(lái)酸酢3%、苯己帰3%、過(guò)氧 化二異丙苯0. 1%、抗氧劑0. 4%、潤(rùn)滑劑0. 5%、白礦油2% ; 步驟二、將稱取的過(guò)氧化二異丙苯溶于稱取的白礦油中，攬拌均勻，充分溶解得到混合 液； 步驟H、將步驟二中的混合液和稱取的POE樹(shù)脂、馬來(lái)酸酢、苯己帰、抗氧劑、潤(rùn)滑劑加 入到高速混合機(jī)中混合均勻得到混合物料； 步驟四、將步驟H的混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)烙融反應(yīng)，擠出造粒， 得到相容劑；雙螺桿擠出機(jī)工藝條件為；烙融段溫度150-155°C、反應(yīng)段溫度170-185°C、脫 氣段 180-185°C、機(jī)頭溫度 150-155°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氣己帰和芳絕纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料，其特征在 于：所述塑料加工助劑包括抗氧劑、熱穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚四氣己帰和芳絕纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料，其特征在 于：所述熱穩(wěn)定劑由銅化合物的抗氧劑和增效劑的混合物；所述抗氧劑由酷類抗氧劑和磯 酸醋類抗氧劑按重量1 ;1配比而成；所述潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸醋（PETS)。
5. -種如權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的聚四氣己帰和芳絕纖維耐磨增強(qiáng)改性 PA66材料的制備方法，其特征在于：包括W下步驟： 步驟一、按權(quán)利要求1所述的重量百分比稱取各個(gè)組分，并對(duì)稱取的各個(gè)組分進(jìn)行干 燥處理； 步驟二、將干燥處理后的PA66樹(shù)脂、相容劑和偶聯(lián)劑置于高速混合機(jī)或攬拌機(jī)中預(yù)先 混合3-5min，再加入聚四氣己帰樹(shù)脂粉末、增初劑、塑料加工助劑繼續(xù)混合10-20min ; 步驟H、將步驟二進(jìn)行的同時(shí)，將芳絕短切纖維卷置于偶聯(lián)劑中預(yù)浸泡處理3-5min ; 步驟四、將混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的料斗中經(jīng)過(guò)筒體進(jìn)行烙融反應(yīng)，混煉，同 時(shí)在擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入芳絕短切纖維，調(diào)節(jié)合適的加工溫度，螺桿轉(zhuǎn)速，喂料速度和芳 絕纖維根數(shù)等工藝參數(shù)，在烙融擠出后，經(jīng)過(guò)拉條，過(guò)水，造粒等程序，獲得所述聚四氣己帰 和芳絕纖維耐磨增強(qiáng)改性PA66材料，所述雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)為：螺桿長(zhǎng)徑比35,前 段溫度270-30(TC、中段溫度280?31(TC、后段溫度270-29(TC、機(jī)頭溫度29(TC、螺桿轉(zhuǎn)速 500r/min。
【文檔編號(hào)】C08L27/18GK104419202SQ201310413560
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】徐東, 文勝, 徐永 申請(qǐng)人:安徽科聚新材料有限公司