一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著材料技術(shù)的快速發(fā)展，很多新的材料被應(yīng)用到了生活的各方面。硅灰石是一種鏈狀偏硅酸鹽礦物，通常為針狀或纖維狀集合體，其微小顆粒仍能保持纖維狀結(jié)構(gòu)。針狀硅灰石結(jié)構(gòu)與短玻璃纖維相似，對塑料有明顯的增強(qiáng)效果，而價格與碳酸鈣、滑石粉等填料相當(dāng)，因此在塑料行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。硅灰石填充增強(qiáng)在通用塑料中應(yīng)用最多的是聚丙烯，在工程塑料中應(yīng)用最多的是尼龍(PA)6和PA66。由于硅灰石是化學(xué)惰性無機(jī)材料，未經(jīng)表面改性處理的硅灰石針狀纖維與有機(jī)高分子的相容性差，在應(yīng)用中易導(dǎo)致制品性能降低，影響了其在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決上述問題，提供一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法。
[0004]—種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:在高混機(jī)中加入硅灰石，然后在低速下加入用無水乙醇稀釋后的偶聯(lián)劑，處理20min，將硅灰石取出放入烘箱烘干，得到預(yù)處理的硅灰石^#ΡΑ66，潤滑劑和抗氧劑混合均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口加入，硅灰石經(jīng)主喂料口或側(cè)喂料口加入；將擠出粒料在烘干箱中干燥，然后用注塑機(jī)注射成型。
[0005]本發(fā)明所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述硅灰石的干燥溫度為110 °C，干燥時間為2h。
[0006]本發(fā)明所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度范圍為240?265°C。
[0007]本發(fā)明所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述粒料的干燥溫度為110°C，干燥時間為4h。
[0008]本發(fā)明所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為 KH560。
[0009]本發(fā)明所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，通過對原材料的重新選擇及制備工藝的調(diào)整，使得所制備的復(fù)合材料的力學(xué)性能更好，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度得到提高，制備工藝穩(wěn)定，且過程簡單，易于操作，具有較大的市場價值。
【具體實(shí)施方式】
[0010]—種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:在高混機(jī)中加入硅灰石，然后在低速下加入用無水乙醇稀釋后的偶聯(lián)劑，處理20min，將硅灰石取出放入烘箱烘干，得到預(yù)處理的硅灰石^#ΡΑ66，潤滑劑和抗氧劑混合均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口加入，硅灰石經(jīng)主喂料口或側(cè)喂料口加入；將擠出粒料在烘干箱中干燥，然后用注塑機(jī)注射成型。[0011 ] 本發(fā)明所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，所述硅灰石的干燥溫度為110°C，干燥時間為2h。所述雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度范圍為240?265°C。所述粒料的干燥溫度為110°C，干燥時間為4h。所述硅烷偶聯(lián)劑為KH560。隨KH550含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度整體呈增加趨勢，在KH550質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%和1.0%時，復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度比硅灰石未處理時的彎曲強(qiáng)度略低。隨著KH560含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度先增加后降低，但力學(xué)性能都高于硅灰石未處理時的力學(xué)性能。用1% KH560預(yù)處理硅灰石，制備的PA66 /硅灰石復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度最佳。KH560比KH550處理硅灰石的效果好，說明硅烷偶聯(lián)劑有機(jī)端的化學(xué)結(jié)構(gòu)對PA66和硅灰石界面間的粘接有比較大的影響。隨著硅灰石粒徑的減小，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度都有明顯提高。由于硅灰石是一種纖維狀集合體，共混時受雙螺桿擠出機(jī)的剪切作用，粒徑大的硅灰石結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，長徑比變小，從而導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)性能較低。雙螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為10r / min、硅灰石以側(cè)喂料加入時，制備的PA66 /硅灰石復(fù)合材料的力學(xué)性能較好。由于硅灰石本身具有一定長徑比，在復(fù)合材料中硅灰石長徑比越大，對PA66的增強(qiáng)效果越好，所以在加工過程中要盡量使硅灰石長徑比不被破壞，這樣才會得到力學(xué)性能較好的復(fù)合材料。而硅灰石以主喂料加入和在高螺桿轉(zhuǎn)速下，都對其長徑比破壞很大。經(jīng)過擠出機(jī)以后，硅灰石的長徑比發(fā)生變化，以主喂料加入的硅灰石長徑比很??；以側(cè)喂料加入的硅灰石，低螺桿轉(zhuǎn)速時硅灰石的長徑比較高，有助于提高PA66 /硅灰石復(fù)合材料的力學(xué)性能，這也說明了在螺桿轉(zhuǎn)速為10r / min，采用側(cè)喂料加入的硅灰石制備的PA66 /硅灰石復(fù)合材料的力學(xué)性能最好的原因。未經(jīng)處理的娃灰石與PA66的界面結(jié)合差，當(dāng)復(fù)合材料受到外力時，娃灰石與PA66發(fā)生分離經(jīng)處理的硅灰石與PA66的界面結(jié)合較好，這使得經(jīng)過偶聯(lián)劑處理的PA66 /硅灰石復(fù)合材料的強(qiáng)度高于未處理的PA66 /娃灰石復(fù)合材料的強(qiáng)度。
【主權(quán)項】
1.一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:在高混機(jī)中加入硅灰石，然后在低速下加入用無水乙醇稀釋后的偶聯(lián)劑，處理20min，將硅灰石取出放入烘箱烘干，得到預(yù)處理的硅灰石^#ΡΑ66，潤滑劑和抗氧劑混合均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口加入，硅灰石經(jīng)主喂料口或側(cè)喂料口加入；將擠出粒料在烘干箱中干燥，然后用注塑機(jī)注射成型。2.如權(quán)利要求1所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述硅灰石的干燥溫度為110°C，干燥時間為2h。3.如權(quán)利要求1所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度范圍為240?265°C。4.如權(quán)利要求1所述的一種尼龍娃灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述粒料的干燥溫度為110°C，干燥時間為4h。5.如權(quán)利要求1所述的一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為KH560。
【專利摘要】一種尼龍硅灰石復(fù)合材料的制備方法，屬于材料制備領(lǐng)域。其特征在于在高混機(jī)中加入硅灰石，然后在低速下加入用無水乙醇稀釋后的偶聯(lián)劑處理，將硅灰石取出放入烘箱烘干，得到預(yù)處理的硅灰石；將PA66，潤滑劑和抗氧劑混合均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口加入，硅灰石經(jīng)主喂料口或側(cè)喂料口加入；將擠出粒料在烘干箱中干燥，然后用注塑機(jī)注射成型。通過對原材料的重新選擇及制備工藝的調(diào)整，使得所制備的復(fù)合材料的力學(xué)性能更好，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度得到提高，制備工藝穩(wěn)定，且過程簡單，易于操作，具有較大的市場價值。
【IPC分類】B29B9/06, C08K9/06, B29B9/16, C08L77/06, B29C47/92, C08K3/34
【公開號】CN105522659
【申請?zhí)枴緾N201510758791
【發(fā)明人】李長英
【申請人】陜西聚潔瀚化工有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月10日