煤系高嶺土/PA66T復合材料及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種煤系高嶺土/PA66T復合材料及其制備方法，復合材料包括：60‐80份尼龍66T、10‐30份改性煤系高嶺土、3‐8份潤滑劑和2‐7份抗氧劑；制備方法包括：將60‐80份干燥的尼龍66T、10‐30份干燥的改性煤系高嶺土、3‐8份潤滑劑和2‐7份抗氧劑混合均勻后加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經該雙螺桿擠出機擠出造粒得到粒料，干燥后即得煤系高嶺土/PA66T復合材料；在本發明專利技術的復合材料中，因為煤系高嶺土與尼龍66T基體的界面結合力強并且能夠均勻地分散在尼龍66T基體中，所以拉伸、彎曲等力學性能得到明顯改善，尺寸穩定性較好，熱變形大幅度提高并且吸水率也明顯降低，同時制備方法簡單，適合工業化生產。

Coal series kaolin /PA66T composite material and preparation method thereof

The invention provides a kaolin /PA66T composite material and preparation method thereof, composite material includes: 60 - 80, 10 - 30 66T nylon modified kaolin, 3 - 8 and 2 - 7 copies of a lubricant antioxidant; the preparation method comprises: 60 - 80 dry nylon 66T, 10 - 30 dry modified kaolin, 3 - 8 and 2 - 7 copies of a lubricant antioxidant after mixing into a double screw extruder hopper, by extrusion granulating pellets of the twin-screw extruder, kaolin /PA66T composite material is obtained after drying; in the composite material of the invention, because the binding force of kaolin and nylon 66T matrix interface and can be uniformly dispersed in nylon 66T matrix, so the tensile and bending performance is significantly improved, good dimensional stability, greatly improve the absorption and thermal deformation The water rate is obviously reduced, and the preparation method is simple and suitable for industrial production.

【技術實現步驟摘要】
煤系高嶺土/PA66T復合材料及其制備方法
本專利技術屬于高分子材料
，涉及一種煤系高嶺土/PA66T復合材料及其制備方法。
技術介紹
尼龍(聚酰胺，PA)是一種熱塑性工程塑料，其具有強韌耐磨、耐沖擊、耐疲勞、耐腐蝕和耐油等優異特性，被廣泛應用于汽車零配件、電子電器、機械等行業。國內外通過共聚、共混、填充、增強、阻燃、分子復合等方法對尼龍進行了研究開發，使其向高性能化和高功能化改性新品種方向發展。結晶性聚合物尼龍66T是一種尼龍材料，其酰胺基團之間存在牢固的氫鍵，具有較高的結晶度和熔點、較好的耐腐蝕性、優異的力學性能以及良好的耐磨性和自潤滑性，被廣泛應用于汽車、機械、電子電器、化工等領域。但是，純尼龍66T仍然存在熱變形溫度較低、吸水性大、耐水性差、干態和低溫耐沖擊性能差等缺點，從而限制了其進一步的應用。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種煤系高嶺土/PA66T復合材料。本專利技術的另一個目的在于提供一種上述煤系高嶺土/PA66T復合材料的制備方法，該制備方法步驟工藝簡單，適合工業化生產。為達到上述目的，本專利技術的解決方案是：一種煤系高嶺土/PA66T復合材料，其生產原料含有以下組分并且每種組分的重量份如下：其中，尼龍66T可以由對苯二甲酸、己二胺和己二酸共同縮聚而成。尼龍66T的數均分子量可以為30000‐50000，熔點可以為300‐310℃。改性煤系高嶺土為表面經過鈦酸酯偶聯劑修飾的煤系高嶺土，鈦酸酯偶聯劑的重量份占與煤系高嶺土的重量份的1±0.5％，優選為占1％。改性煤系高嶺土的粒徑可以為300‐500目，還可以優選為360目。潤滑劑可以為乙烯丙烯酸共聚物(A‐C540A)。抗氧劑可以為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復配，優選為N，N'‐雙‐(3‐(3，5‐二叔丁基‐4‐羥基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧劑1098)和三[2，4‐二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)的復配，N，N'‐雙‐(3‐(3，5‐二叔丁基‐4‐羥基苯基)丙酰基)己二胺和三[2，4‐二叔丁基苯基]亞磷酸酯的重量份之比優選為(0.5‐1):1。一種制備上述的煤系高嶺土/PA66T復合材料的方法，其包括如下步驟：將60‐80份干燥的尼龍66T、10‐30份干燥的改性煤系高嶺土、3‐8份潤滑劑和2‐7份抗氧劑混合均勻后加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經該雙螺桿擠出機擠出造粒得到粒料，將粒料干燥后即得煤系高嶺土/PA66T復合材料。其中，干燥的尼龍66T由尼龍66T在80‐100℃下真空干燥至少10小時所得，真空度為0.088‐0.100MPa。干燥的改性煤系高嶺土的制備方法包括如下步驟：按煤系高嶺土重量份的1±0.5％稱取鈦酸酯偶聯劑，采用鈦酸酯偶聯劑對煤系高嶺土進行表面處理，干燥后得到干燥的改性煤系高嶺土；具體包括如下步驟：(1)、按煤系高嶺土重量份的1±0.5％稱取鈦酸酯偶聯劑，按照體積比為1:1的比例加入無水乙醇，配成鈦酸酯偶聯劑溶液；(2)、將煤系高嶺土置于高速混合機中并以80±5℃的溫度攪拌，邊攪拌邊將鈦酸酯偶聯劑溶液緩慢地倒入高速混合機中，高速混合和干燥后得到干燥的改性煤系高嶺土。本專利技術的雙螺桿擠出機的主機螺桿的長徑比為(30‐50):1，轉速為200‐300r/min。雙螺桿擠出機的喂料螺桿的轉速為10‐20r/min。雙螺桿擠出機的擠出溫度的范圍可以為295‐335℃。經雙螺桿擠出機擠出造粒后所得到的粒料的干燥條件為：在80‐100℃下真空干燥至少10小時，真空度為0.088‐0.100MPa。由于采用上述方案，本專利技術的有益效果是：本專利技術采用改性煤系高嶺土對尼龍66T進行填充改性，改性煤系高嶺土為經過鈦酸酯偶聯劑表面處理的煤系高嶺土，一方面，煤系高嶺土為硅酸鹽礦物和類似于碳黑的有機炭質物組成的混合體，其中的有機炭質物與尼龍66T具有一定的相容性；另一方面，鈦酸酯偶聯劑中的親無機端可與改性煤系高嶺土結合，親有機端可與PA66T結合，從而增強了煤系高嶺土與PA66T的相容性，改善了其在PA66T中的分散性，提高了煤系高嶺土和尼龍66T基體材料的界面結合力，明顯改善了PA66T的拉伸和彎曲等力學性能，最終得到了具有較好的尺寸穩定性、較高的熱變形溫度和較低的吸水率的煤系高嶺土/PA66T復合材料。具體實施方式本專利技術提供了一種煤系高嶺土/PA66T復合材料及其制備方法。<煤系高嶺土/PA66T復合材料>一種煤系高嶺土/PA66T復合材料，其生產原料含有以下組分并且每種組分的重量份如下：其中，尼龍66T由對苯二甲酸、己二胺和己二酸共同縮聚而成。該尼龍66T的數均分子量可以為30000‐50000，熔點可以為300‐310℃。改性煤系高嶺土為表面經過鈦酸酯偶聯劑修飾的煤系高嶺土，其中，鈦酸酯偶聯劑的重量份占與煤系高嶺土的重量份的1±0.5％，優選為1％。改性煤系高嶺土的粒徑可以為300‐500目，優選為360目。煤系高嶺土(煤矸石)是煤炭開采過程中產生的廢棄物，是硅酸鹽礦物和類似于碳黑的有機炭質物組成的混合體。專利技術人發現，煤系高嶺土中所含的有機物與尼龍66T具有一定的相容性，因此可用煤系高嶺土對其進行填充改性。潤滑劑為乙烯丙烯酸共聚物(A‐C540A)。抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復配，可以優選為N，N'‐雙‐(3‐(3，5‐二叔丁基‐4‐羥基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧劑1098)和三[2，4‐二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)的復配。其中，N，N'‐雙‐(3‐(3，5‐二叔丁基‐4‐羥基苯基)丙酰基)己二胺和三[2，4‐二叔丁基苯基]亞磷酸酯的重量份之比為(0.5‐1):1。<煤系高嶺土/PA66T復合材料的制備方法>上述煤系高嶺土/PA66T復合材料的制備方法包括如下步驟：將60‐80份干燥的尼龍66T、10‐30份干燥的改性煤系高嶺土、3‐8份潤滑劑和2‐7份抗氧劑混合均勻后加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經該雙螺桿擠出機擠出造粒得到粒料，將該粒料干燥后即得煤系高嶺土/PA66T復合材料。其中，干燥的尼龍66T由尼龍66T在80‐100℃下真空干燥至少10小時所得，真空度為0.088‐0.100MPa。干燥的改性煤系高嶺土的制備方法可以包括如下步驟：按煤系高嶺土重量份的1±0.5％稱取鈦酸酯偶聯劑，采用鈦酸酯偶聯劑對煤系高嶺土進行表面處理，干燥后得到干燥的改性煤系高嶺土，具體如下：(1)、按煤系高嶺土重量份的1±0.5％稱取鈦酸酯偶聯劑，按照體積比為1:1的比例加入無水乙醇(即鈦酸酯偶聯劑與無水乙醇的體積比為1:1)，配成鈦酸酯偶聯劑溶液；(2)、將煤系高嶺土置于高速混合機中并以80±5℃的溫度攪拌，邊攪拌邊將鈦酸酯偶聯劑溶液緩慢地倒入高速混合機中，高速混合10min，干燥后得到干燥的改性煤系高嶺土。其中，在步驟(2)中，干燥的條件是在120℃的烘箱中干燥至少4個小時。本專利技術的雙螺桿擠出機的主機螺桿的長徑比可以為(30‐50):1，轉速為200‐300r/min，喂料螺桿的轉速可以為10‐20r/min。雙螺桿擠出機的擠出溫度采用分區溫度控制，其中，一區溫度可以為295‐305℃，二區溫度可以為300‐310℃，三區溫度可以為305‐315℃，四區溫度可以為310‐320本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤系高嶺土/PA66T復合材料，其特征在于：其生產原料含有以下組分并且每種組分的重量份如下：

【技術特征摘要】
1.一種煤系高嶺土/PA66T復合材料，其特征在于：其生產原料含有以下組分并且每種組分的重量份如下：2.根據權利要求1所述的煤系高嶺土/PA66T復合材料，其特征在于：所述尼龍66T由對苯二甲酸、己二胺和己二酸共同縮聚而成；優選地，所述尼龍66T的數均分子量為30000‐50000；和/或，所述尼龍66T的熔點為300‐310℃。3.根據權利要求1所述的煤系高嶺土/PA66T復合材料，其特征在于：所述改性煤系高嶺土的粒徑為300‐500目；和/或，所述改性煤系高嶺土為表面經過鈦酸酯偶聯劑修飾的煤系高嶺土；優選地，所述改性煤系高嶺土粒徑為360目；和/或，在所述改性煤系高嶺土中，所述鈦酸酯偶聯劑的重量份占與所述煤系高嶺土的重量份的1±0.5％。4.根據權利要求1所述的煤系高嶺土/PA66T復合材料，其特征在于：所述潤滑劑為乙烯丙烯酸共聚物(A‐C540A)；和/或，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復配；優選地，所述抗氧劑為N，N'‐雙‐(3‐(3，5‐二叔丁基‐4‐羥基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧劑1098)和三[2，4‐二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)的復配；更優選地，N，N'‐雙‐(3‐(3，5‐二叔丁基‐4‐羥基苯基)丙酰基)己二胺和三[2，4‐二叔丁基苯基]亞磷酸酯的重量份之比為(0.5‐1):1。5.一種制備如權利要求1至4中任一所述的煤系高嶺土/PA66T復合材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：將60‐80份干燥的尼龍6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊桂生，柯昌月，
申請(專利權)人：上海杰事杰新材料集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31