本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于車輛的高強(qiáng)度尼龍材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的快速發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用場(chǎng)合開(kāi)始采用高分子材料來(lái)取代金屬材料。一方面，因?yàn)楦叻肿硬牧媳戎剌p，相對(duì)于金屬材料來(lái)說(shuō)具有減輕重量的優(yōu)勢(shì)，特別是在汽車行業(yè)里，廣泛應(yīng)用尼龍材料可以使汽車的整體更加輕量化，進(jìn)而可以大降低能耗，提高燃油效率；另一方面，高分子材料具有良好的隔熱、絕緣、耐腐蝕性能，可以應(yīng)用在一些金屬無(wú)法適用的場(chǎng)合。

作被替代金屬的優(yōu)選材料，尼龍玻纖增強(qiáng)材料具有高強(qiáng)度、低密度的特性。但是現(xiàn)有的尼龍玻纖增強(qiáng)材料抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度相對(duì)較低，另外，也易發(fā)生翹曲變形，從而使其剛性較差，影響其在工作上的廣泛應(yīng)用。再者，現(xiàn)有的尼龍玻纖材料還存在表面浮纖的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于車輛的高強(qiáng)度尼龍材料，其抗拉強(qiáng)度高、抗彎曲強(qiáng)度高、不易發(fā)生翹曲變形，具有良好的剛性，適于在工業(yè)上進(jìn)行廣泛推廣，同時(shí)，其表面無(wú)浮纖。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于車輛的高強(qiáng)度尼龍材料的制備方法，其工藝簡(jiǎn)單，易于操作，有利于生產(chǎn)效率的提高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種用于車輛的高強(qiáng)度尼龍材料，其原料中各組分重量百分比為：

所述硅烷偶聯(lián)劑為kh550。

所述用于車輛的高強(qiáng)度尼龍材料的原料中各組分重量百分比為：

在該技術(shù)方案中，填充料采用硫酸鋇，不僅可以增加制品的硬度和剛度，而且能使制品的光澤度提高，并能夠使制品具有超過(guò)金屬的耐磨性能和耐熱性能，另外，其還能有效提高制品的耐老化性能。玻璃纖維的采用能夠顯著增加制品的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)，提高了制品的耐熱性能，合理地加入玻璃纖維還能使制品的抗翹曲強(qiáng)度更好。通過(guò)有機(jī)黑色母粒的加入，能夠在不影響改性材料的機(jī)械性能的前提下有效防止尼龍玻纖表面浮纖的產(chǎn)生；通過(guò)黑色母粒和有機(jī)黑色母粒的混用，可以使碳黑分散更均勻，在染色的同時(shí)不會(huì)對(duì)產(chǎn)品的強(qiáng)度有不利的影響，還能提高制品的耐老化性能。通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑的采用，能提高各組分之間的粘接效果，能改善玻璃纖維和尼龍樹(shù)脂的粘合性能,大大提高玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度、電氣、抗水、抗氣候等性能，即使在濕態(tài)時(shí),它對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能也能顯著的提高。通過(guò)硅酮粉的加入，能改變尼龍樹(shù)脂的流動(dòng)性，也能改善其脫模性能，能保證塑料粒子在擠出過(guò)程中不打滑，進(jìn)而使生產(chǎn)出的制品厚度均一，進(jìn)一步提升了制品綜合性能，并能明顯降低摩擦系統(tǒng)，改善成品的表面光滑度。并能提高阻燃性能，同時(shí)，硅酮粉的分子量大，不易析出，使制品的穩(wěn)定性更好。

本發(fā)明還提供一種用于車輛的高強(qiáng)度尼龍材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將pa66在80℃-90℃的條件下鼓風(fēng)干燥4個(gè)小時(shí)，將pa6分別在75℃-85℃的條件下鼓風(fēng)干燥5個(gè)小時(shí)；

步驟二：將按照重量百分比配比好的硫酸鋇、有機(jī)黑色母粒、黑色母粒和硅酮粉，及經(jīng)過(guò)步驟一干燥的pa66和pa6投入到高速混合機(jī)中以200～300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，混合1min后在連續(xù)滴入硅烷偶聯(lián)劑，滴入完畢后繼續(xù)攪拌1min后出料得到預(yù)混物；

步驟三：預(yù)熱擠出主機(jī)，當(dāng)溫度在220-240℃之間時(shí)，將經(jīng)過(guò)步驟二得到的預(yù)混物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，同時(shí)通過(guò)側(cè)喂料加入連續(xù)長(zhǎng)纖維，與預(yù)混物一起進(jìn)行熔融和混煉，整個(gè)過(guò)程控制擠出主機(jī)溫度在220-260℃之間，從喂料口到模頭一區(qū)溫度220-230℃，二區(qū)溫度220-240℃，三區(qū)溫度230-245℃，四區(qū)溫度230-250℃，五區(qū)溫度240-255℃，六區(qū)溫度240-260℃，七區(qū)溫度220-240℃，模頭溫度220-240℃，駐留時(shí)間1-2min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300～400r/min；再經(jīng)過(guò)拉條、冷卻、干燥得到制品。

在該技術(shù)方案中，通過(guò)該制備方法生產(chǎn)制品，對(duì)設(shè)備的機(jī)電負(fù)荷小，也能有效降低對(duì)設(shè)備的磨損率，能降低生產(chǎn)成本，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，該方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，擠出生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例一

步驟一：將46g的pa66在80℃-90℃的條件下鼓風(fēng)干燥4個(gè)小時(shí)，將5g的pa6分別在75℃-85℃的條件下鼓風(fēng)干燥5個(gè)小時(shí)；

步驟二：將2g的硫酸鋇、0.5g的有機(jī)黑色母粒、2g的黑色母粒和1g的硅酮粉，及經(jīng)過(guò)步驟一干燥的46g的pa66和5g的pa6投入到高速混合機(jī)中以200～300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，混合1min后在連續(xù)滴入0.5g的硅烷偶聯(lián)劑，滴入完畢后繼續(xù)攪拌1min后出料得到預(yù)混物；

步驟三：預(yù)熱擠出主機(jī)，當(dāng)溫度在220-240℃之間時(shí)，將經(jīng)過(guò)步驟二得到的預(yù)混物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，同時(shí)通過(guò)側(cè)喂料加入43g的連續(xù)長(zhǎng)纖維，與預(yù)混物一起進(jìn)行熔融和混煉，整個(gè)過(guò)程控制擠出主機(jī)溫度在220-260℃之間，從喂料口到模頭一區(qū)溫度220-230℃，二區(qū)溫度220-240℃，三區(qū)溫度230-245℃，四區(qū)溫度230-250℃，五區(qū)溫度240-255℃，六區(qū)溫度240-260℃，七區(qū)溫度220-240℃，模頭溫度220-240℃，駐留時(shí)間1-2min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300～400r/min；再經(jīng)過(guò)拉條、冷卻、干燥得到制品。

實(shí)施例二及三：根據(jù)實(shí)施例一的流程，分別改變pa66、pa6、硫酸鋇、玻璃纖維、有機(jī)黑色母粒、黑色母粒、硅酮粉和硅烷偶聯(lián)的各組分的重量比，如表1所示：

表1：實(shí)施例二和三的各個(gè)組分的重量百分比

上述實(shí)施例一至三中，所述硅烷偶聯(lián)劑為kh550。

將上述實(shí)施例一至三所制得的降噪片及市場(chǎng)上現(xiàn)有的尼龍制品分別制成國(guó)際拉伸樣條和沖擊樣條，分別對(duì)制得的樣條進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)、抗沖擊實(shí)驗(yàn)、隔音試驗(yàn)和人工加速老化試驗(yàn)(160℃，240h)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果如表2.

表2，實(shí)施例一至三與鎂合金進(jìn)行性能比對(duì)表

由表2可以看出，本發(fā)明制得的制品在抗拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、抗彎曲強(qiáng)度、耐老化性能和翹曲度方面均優(yōu)于鎂合金，其能在一定應(yīng)用范圍內(nèi)對(duì)鎂合金進(jìn)行替代。