專利名稱：一種高鐵用增強增韌尼龍復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
尼龍材料作為一種力學(xué)性能優(yōu)良而又比重小的特殊工程塑料被大量應(yīng)用于國外高速鐵路，例如尼龍擋板座，鋼軌絕緣軌距塊和岔枕用塑料套管等，已成為軌道結(jié)構(gòu)中第三大類材料，但是國內(nèi)普通單牌號尼龍材料難以滿足高速鐵路的高強度、高耐久性等要 求。隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，為了滿足客運專線的高承載、高質(zhì)量、少維護的要求，鐵路系統(tǒng)迫切需要一種適合于我國高速鐵路的尼龍材料。公開號為CN101250322A的發(fā)明專利申請中公開了高速鐵路鋼軌扣件用尼龍工程塑料及其制造方法，該工程塑料可用于高速鐵路鋼軌扣件，但是其綜合性能較低，而且該材料存在易吸水造成水解的缺點，在有長期雨水的氣候環(huán)境下容易降解導(dǎo)致性能降低。本發(fā)明以尼龍樹脂為原料，通過合金工藝生產(chǎn)的尼龍合金復(fù)合材料可以滿足我國高速鐵路對尼龍材料的要求，很好地解決了上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種密度小、絕緣性優(yōu)良、易于加工成型、降低噪聲、降低振動、成本低、方便維修等優(yōu)點的可用于高鐵的尼龍復(fù)合材料，尤其可以在氣候濕潤的地方長時間保持較高性能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種尼龍復(fù)合材料，由包含以下重量份數(shù)的組分制成
尼龍樹脂65-75份
玻璃纖維25-35份 增韌劑2-6份 助劑O. 8-5份
所述助劑包括抗水解劑，所述的抗水解劑為聚碳化二亞胺。所述尼龍樹脂可選自黏度為2. 4dL/g，熔融指數(shù)按照ASTM D 1238，275°C、O. 325kg條件下測試為18-20g/10min的PA66材料。所述的玻璃纖維是直徑10-13微米的無堿短切玻纖，短切玻纖長度為3-5毫米。所述的增韌劑為POE接枝馬來酸酐(POE-g-MAH)和/或EPDM接枝馬來酸酐(EPDM-g-MAH)，接枝率為 O. 8%_1%。所述助劑還包括熱穩(wěn)定劑、潤滑劑和成核劑；所述熱穩(wěn)定劑為鹵化亞銅，用量
O.1-0. 4份；所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯與鹵化鉀復(fù)配潤滑劑，用量O. 2-0. 7份；所述的成核劑為長碳鏈羧酸鈣鹽CAV102，用量O. 001-0. 01份。
所述的尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟
(I)按配比稱取各組分原料尼龍樹脂65-75份，增韌劑2-6份，助劑O. 8-5份，在高速混合機中混合均勻；
(2 )將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，在擠出機玻纖加料口加入25-35份玻璃纖維。所述的步驟(I)中的 尼龍樹脂為干燥的尼龍樹脂，混合前在9(T110°C下鼓風(fēng)干燥2-6小時。所述的步驟(2)中雙螺桿擠出機的溫度為240_280°C。本發(fā)明的優(yōu)點及其有益效果
1、本發(fā)明的尼龍復(fù)合材料韌性好、強度高，且具有密度小、重量輕、絕緣性優(yōu)良、降低噪聲、降低振動、方便維修等優(yōu)點，尤其是抗水解性增強，提高了制品壽命；
2、本發(fā)明在尼龍樹脂中加入玻璃纖維，增韌劑，熱穩(wěn)定劑，潤滑劑，抗水解劑，成核劑制得強韌尼龍工程塑料樹脂，經(jīng)注塑可制成尼龍擋板座，鋼軌絕緣軌距塊和岔枕用塑料套管；
3、本發(fā)明的尼龍復(fù)合材料易于成型,生產(chǎn)成本低廉。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細的更進一步的描述和說明，但下述實施例并非是對本發(fā)明實質(zhì)精神的任何簡單限制，任何基于本發(fā)明實質(zhì)精神的簡單變形或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明要求的權(quán)利范圍。實施例I
稱取65份PA66在90°C下鼓風(fēng)干燥6小時，稱取POE-g-MAH 3份，EPDM-g-MAH 3份，氯化亞銅O. 4份，氯化鉀O. 4份，季戊四醇硬脂酸酯O. 3份，聚碳化二亞胺2份，CAV102 O. 01份，在高速混合機中混合10分鐘；將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中擠出造粒，通過玻纖加料口加入玻纖30份。擠出機溫度設(shè)置為I區(qū) 240°C、II 區(qū) 260°C、III區(qū) 270°C、IV區(qū) 280°C、V區(qū) 275°C、VI區(qū)275°C，機頭270°C，材料擠出后，經(jīng)水冷、切粒，粒料在90°C下鼓風(fēng)干燥3小時，由注塑機制成樣條，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時。(I)按照標(biāo)準(zhǔn)測試性能；(2)沸水煮6小時，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時，測試性能。測試結(jié)果見表I。實施例2
稱取65份PA66、10份PA6在90°C下鼓風(fēng)干燥6小時，稱取EPDM-g-MAH 4份、溴化亞銅
O.3份，溴化鉀O. 3份，季戊四醇硬脂酸酯O. 2份，聚碳化二亞胺I份，CAV102 O. 005份，在高速混合機中混合8分鐘；將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中擠出造粒，通過玻纖加料口加入玻纖35份。擠出機溫度設(shè)置為I區(qū) 240°C、II 區(qū) 260°C、III區(qū) 270°C、IV區(qū) 280°C、V區(qū) 275°C、VI區(qū)275°C，機頭270°C，材料擠出后，經(jīng)水冷、切粒，粒料在90°C下鼓風(fēng)干燥3小時，由注塑機制成樣條，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時。(I)按照標(biāo)準(zhǔn)測試性能；(2)沸水煮6小時，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時，測試性能。測試結(jié)果見表I。
實施例3
稱取75份PA66在110°C下鼓風(fēng)干燥6小時，稱取EPDM-g-MAH 3份、氯化亞銅O. I份，氯化鉀O. I份，季戊四醇硬脂酸酯O. I份，聚碳化二亞胺O. 5份，CAV102 O. 001份，在高速混合機中混合8分鐘；將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中擠出造粒，通過玻纖加料口加入玻纖25份。擠出機溫度設(shè)置為I區(qū) 240°C、II 區(qū) 260°C、III區(qū) 270°C、IV區(qū) 280°C、V區(qū) 275°C、VI區(qū)275°C，機頭270°C，材料擠出后，經(jīng)水冷、切粒，粒料在90°C下鼓風(fēng)干燥3小時，由注塑機制成樣條，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時。(I)按照標(biāo)準(zhǔn)測試性能；(2)沸水煮6小時，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時，測試性能。測試結(jié)果見表I。實施例4
稱取70份PA66在110°C下鼓風(fēng)干燥6小時，稱取EPDM-g-MAH 2份、氯化亞銅O. I份，氯化鉀O. I份，季戊四醇硬脂酸酯O. I份，聚碳化二亞胺O. 5份，CAV102 O. 001份，在高速混合機中混合8分鐘；將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中擠出造粒，通過玻纖加料口加入玻纖28份。擠出機溫度設(shè)置為I區(qū) 240°C、II 區(qū) 260°C、III區(qū) 270°C、IV區(qū) 280°C、V區(qū) 275°C、VI區(qū)275°C，機頭270°C，材料擠出后，經(jīng)水冷、切粒，粒料在90°C下鼓風(fēng)干燥3小時，由注塑機制成樣條，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時。(I)按照標(biāo)準(zhǔn)測試性能；(2)沸水煮6小時，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時，測試性能。測試結(jié)果見表2。實施例5
稱取75份PA66在110°C下鼓風(fēng)干燥6小時，稱取POE-g-MAH 5份、氯化亞銅O. I份，氯化鉀O. I份，季戊四醇硬脂酸酯O. I份，聚碳化二亞胺O. 5份，CAV102 O. 001份，在高速混合機中混合8分鐘；將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中擠出造粒，通過玻纖加料口加入玻纖32份。擠出機溫度設(shè)置為I區(qū) 240°C、II 區(qū) 260°C、III區(qū) 270°C、IV區(qū) 280°C、V區(qū) 275°C、VI區(qū)275°C，機頭270°C，材料擠出后，經(jīng)水冷、切粒，粒料在90°C下鼓風(fēng)干燥3小時，由注塑機制成樣條，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時。(I)按照標(biāo)準(zhǔn)測試性能；(2)沸水煮6小時，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時，測試性能。測試結(jié)果見表2。實施例6
稱取75份PA66在110°C下鼓風(fēng)干燥6小時，稱取EPDM-g-MAH 5份、聚碳化二亞胺5份，在高速混合機中混合8分鐘；將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中擠出造粒，通過玻纖加料口加入玻纖35份。擠出機溫度設(shè)置為I區(qū) 240°C、II 區(qū) 260°C、III區(qū) 270°C、IV區(qū) 280°C、V區(qū) 275°C、VI區(qū)275°C，機頭270°C，材料擠出后，經(jīng)水冷、切粒，粒料在100°C下鼓風(fēng)干燥6小時，由注塑機制成樣條，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時。(I)按照標(biāo)準(zhǔn)測試性能；(2)沸水煮6小時，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時，測試性能。測試結(jié)果見表2。對比例
稱取65份PA66在90°C下鼓風(fēng)干燥6小時，稱取POE-g-MAH 6份，抗氧劑1098 3份，抗氧劑168 3份，季戊四醇硬脂酸酯O. 3份，在高速混合機中混合10分鐘；將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中擠出造粒，通過玻纖加料口加入玻纖30份。
擠出機溫度設(shè)置為I區(qū) 240°C、II 區(qū) 260°C、III區(qū) 270°C、IV區(qū) 280°C、V區(qū) 275°C、VI區(qū)275°C，機頭270°C，材料擠出后，經(jīng)水冷、切粒，粒料在90°C下鼓風(fēng)干燥3小時，由注塑機制成樣條，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時。分別采用下述不同方法進行測試(I)按照標(biāo)準(zhǔn)測試性能；(2)沸水煮6小時，恒溫23°C、濕度50%條件下放置24小時，測試性能。測試結(jié)果見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種尼龍復(fù)合材料，其特征在于由以下重量份數(shù)的組分制成 尼龍樹脂65-75份 玻璃纖維25-35份 增韌劑2-6份 助劑O. 8-5份 所述助劑包括抗水解劑，所述的抗水解劑為聚碳化二亞胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述尼龍樹脂選自黏度為2.4dL/g，熔融指數(shù)為 18-20g/10min 的 PA66 材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述的玻璃纖維是直徑10-13微米的無堿短切玻纖，短切玻纖長度為3-5毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述的增韌劑為POE接枝馬來酸酐和/或EPDM接枝馬來酸酐，接枝率為O. 8%-1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述助劑還包括熱穩(wěn)定劑、潤滑劑和成核劑； 其中所述熱穩(wěn)定劑為鹵化亞銅，用量O. 1-0. 4份；所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯與鹵化鉀復(fù)配潤滑劑，用量O. 2-0. 7份；所述的成核劑為長碳鏈羧酸鈣鹽，用量O. 001-0. 01份。
6.—種權(quán)利要求1-5中任一所述的尼龍復(fù)合材料的制備方法,其特征在于包括以下步驟 (I)按配比稱取各組分原料尼龍樹脂65-75份，增韌劑2-6份，助劑O. 8-5份，在高速混合機中混合均勻； (2 )將混合均勻的物料于雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，在擠出機玻纖加料口加入25-35份玻璃纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中的尼龍樹脂為干燥的尼龍樹脂，混合前在9(T110°C下鼓風(fēng)干燥2-6小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)中雙螺桿擠出機的溫度為 240-280°C。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高鐵用增強增韌尼龍復(fù)合材料及其制備方法，該尼龍復(fù)合材料由包含以下重量份數(shù)的組分制成尼龍樹脂65-75份，玻璃纖維25-35份，增韌劑2-6份，助劑0.8-5份。本發(fā)明提供的尼龍復(fù)合材料韌性好、強度高、具有密度小、重量輕、絕緣性優(yōu)良、降低噪聲、降低振動、方便維修等優(yōu)點，尤其是抗水解性增強，提高了制品壽命；本發(fā)明在尼龍樹脂中加入玻璃纖維，增韌劑，熱穩(wěn)定劑，潤滑劑，抗水解劑，成核劑制得強韌尼龍工程塑料樹脂，經(jīng)注塑可制成尼龍擋板座，鋼軌絕緣軌距塊和岔枕用塑料套管；本發(fā)明的尼龍復(fù)合材料易于成型，生產(chǎn)成本低廉。
文檔編號C08L79/00GK102863782SQ201210368219
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者楊桂生, 費彬, 孫利明 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司