本发明涉及高分子材料的,尤其涉及一种尼龙66组合物及其制备方法。
背景技术:
1、尼龙简称聚酰胺(pa),是分子主链上含有重复酰胺基团(-nhco-)的热塑性树脂总称,包括脂肪族尼龙、芳香族尼龙、半芳香族尼龙及特种尼龙新品种。尼龙材料本身具备优异的机械性能,在汽车行业的应用量巨大,尤其在散热器领域,高性能尼龙材料开发和应用具备重要的应用价值。
2、汽车散热器水箱部件的工作环境要求材料具有耐乙二醇和100℃以上水溶液的浸蚀,同时在装配和使用过程中不允许发生开裂等问题,然而,现有的尼龙材料的冲击韧性、尺寸稳定性和吸水性等容易受到温度和湿度的影响,很难满足该零件的功能测试和实际使用需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供了一种尼龙66组合物及其制备方法。本发明采用扩链剂对尼龙66树脂进行改性,有效提高了尼龙材料的耐醇解以及耐开裂的性能。
2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
3、第一方面,本发明提供了一种尼龙66组合物,包括以下重量份的组分:
4、改性尼龙66树脂58-72份;玻璃纤维23-38份;成核剂0.1-0.5份;加工助剂0.5-3.5份;
5、所述改性尼龙66树脂为芳香二胺类扩链剂接枝改性的尼龙66树脂的复合物,所述芳香二胺类扩链剂与尼龙66树脂的质量比为(1-4):100;所述玻璃纤维的平均直径为7-10μm。
6、本发明通过采用特定比例的扩链剂对尼龙66树脂进行改性,有助于提升尼龙66树脂与其他组分之间的相容性,进而有利于提高材料醇解后的力学性能。并且,通过加入玻璃纤维与改性尼龙66树脂进行复配,有利于提高材料的耐开裂性能,同时,还有利于进一步提升材料的力学性能,发明人猜测这是由于玻璃纤维与尼龙66树脂之间的界面面积增大,进而使其界面间的粘结力增强,尼龙66树脂受到的荷载被转移至玻璃纤维上,进而使得材料的力学性能得到较大的提升。
7、优选地,所述玻璃纤维的平均直径为7-8μm。
8、若玻璃纤维的平均直径过大,使得尼龙66树脂与玻璃纤维之间的粘结力受到影响,进而使得尼龙材料的表面容易出现裂纹;若玻璃纤维的平均直径过小,玻璃纤维容易发生团聚,导致玻璃纤维的分散性降低,进而使得尼龙材料的力学性能下降。因此,本发明通过控制玻璃纤维的平均直径在7-8μm的范围内,使得材料的耐醇解性能和耐开裂性能得到较大的提升。
9、优选地,所述芳香二胺类扩链剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷(moca)、3,5-二甲硫基甲苯二胺(dmtda)、1,4-双仲丁胺基苯、二乙基甲苯二胺(detda)中的至少一种。
10、优选地,所述芳香二胺类扩链剂与尼龙66树脂的质量比为1:100、2:100、3:100、4:100中的任意一者或两者的范围值。
11、优选地,所述玻璃纤维的平均直径为7μm、8μm、9μm、10μm中的任意一者或两者的范围值。
12、优选地,所述尼龙66组合物包括以下重量份的组分:
13、改性尼龙66树脂60-70份;玻璃纤维25-35份;成核剂0.1-0.5份;加工助剂0.7-3份。
14、优选地,所述改性尼龙66树脂在尼龙66组合物中的质量百分含量不低于60%。
15、优选地,所述尼龙66树脂的粘度为2.7-2.8。
16、本发明中尼龙66树脂的粘度采用iso 306标准进行测试,温度为25℃,溶剂为96%的硫酸,溶液溶度1%g/ml。
17、优选地,所述尼龙66树脂根据iso 1133-2011在275℃、0.325kg负荷下的熔体流动速率为5-15g/10min。
18、优选地,所述成核剂为纳米二氧化硅和eaa共聚物的离聚物中的至少一种。
19、优选地,所述成核剂为纳米二氧化硅和eaa共聚物的离聚物的混合物,所述纳米二氧化硅和eaa共聚物的离聚物的质量比为1:(0.3-4),进一步优选为1:(1-3)。
20、本发明中,采用特定比例的纳米二氧化硅和eaa共聚物的离聚物复配,有利于加快尼龙材料的结晶,提升尼龙66树脂的结晶度,减少在老化过程中溶剂对尼龙材料的侵蚀作用,从而提高尼龙材料的耐醇解性能,同时尼龙材料表面没有裂纹产生,使得尼龙材料的耐开裂性能得到明显地改善。
21、优选地,所述纳米二氧化硅和eaa共聚物的离聚物的质量比为1:1、1:2、1:3中的任意一者或两者的范围值。
22、优选地,所述纳米二氧化硅的粒径为1-100nm。
23、优选地,所述加工助剂为润滑剂、抗氧剂、热稳定剂中的至少一种。
24、优选地,所述尼龙66组合物包括以下重量份的组分:
25、润滑剂0.3-1份;热稳定剂0.3-1份;抗氧剂0.1-0.5份。
26、优选地,所述润滑剂为酯类润滑剂、褐煤酸盐润滑剂、乙撑双硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡中的至少一种。
27、优选地,所述热稳定剂为铜盐类热稳定剂、溴化钾、碘化亚铜中的至少一中。
28、优选地,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
29、更优选地,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配,所述受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为(2-5):2。
30、第二方面,本发明还提供一种尼龙66组合物的制备方法,包括以下步骤:
31、(1)将扩链剂与尼龙66树脂通过挤出造粒,得到改性尼龙66树脂;
32、(2)将改性尼龙66树脂与其他各组分混合均匀,熔融挤出并造粒,即得所述尼龙66组合物。
33、本发明的方法操作简单方便,有利于工业化生产。
34、优选地,所述步骤(1)中改性pa66树脂是芳香二胺类扩链剂与尼龙66树脂在260-280℃熔融挤出得到。
35、优选地,所述步骤(2)中双螺杆挤出机的温度为240-280℃,螺杆转速为300-400转/分。
36、第三方面,本发明还提供一种尼龙66组合物在制备汽车散热器零部件中的应用。
37、本发明制备得到的尼龙66组合物具有优异的耐醇解以及耐开裂的性能,可以用于制备汽车散热器的零部件中,所得散热器同时具有最佳的耐醇解和耐开裂的性能。
38、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
39、本发明通过采用特定比例的扩链剂对尼龙66树脂进行改性,有助于提升尼龙66树脂与其他组分之间的相容性,进而有利于提高材料醇解后的力学性能。并且,通过加入玻璃纤维与改性尼龙66树脂进行复配,有利于提高材料的耐开裂性能,同时,还有利于进一步提升材料的力学性能,发明人猜测这是由于玻璃纤维与尼龙66树脂之间的界面面积增大,进而使其界面间的粘结力增强,尼龙66树脂受到的荷载被转移至玻璃纤维上,进而使得材料的力学性能得到较大的提升。
1.一种尼龙66组合物,其特征在于,包括以下重量份的组分:
2.如权利要求1所述的尼龙66组合物,其特征在于,所述芳香二胺类扩链剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、3,5-二甲硫基甲苯二胺、1,4-双仲丁胺基苯、二乙基甲苯二胺中的至少一种。
3.如权利要求1所述的尼龙66组合物,其特征在于,所述成核剂为纳米二氧化硅和eaa共聚物的离聚物中的至少一种,优选地,所述成核剂为纳米二氧化硅和eaa共聚物的离聚物的混合物。
4.如权利要求3所述的尼龙66组合物,其特征在于,所述纳米二氧化硅和eaa共聚物的质量比为1:(0.3-4)。
5.如权利要求1所述的尼龙66组合物,其特征在于,所述尼龙66树脂根据iso 1133-2011在275℃、0.325kg负荷下的熔体流动速率为5-15g/10min。
6.如权利要求1所述的尼龙66组合物,其特征在于,所述加工助剂为润滑剂、抗氧剂、热稳定剂中的至少一种。
7.如权利要求6所述的尼龙66组合物,其特征在于,至少包括(a)~(c)一种:
8.如权利要求1-7任一项所述的尼龙66组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.如权利要求8所述的尼龙66组合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中双螺杆挤出机的温度为240-280℃,螺杆转速为300-400转/分。
10.如权利要求1-7任一项所述的尼龙66组合物在制备汽车散热器零部件中的应用。