本發(fā)明涉及聚酰胺材料領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰胺(pa)是由二元酸與二元胺或由氨基酸經(jīng)縮聚而得，是分子鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)的樹脂總稱。聚酰胺根據(jù)其結(jié)構(gòu)可以分為三類：脂肪族聚酰胺、脂肪-芳香族聚酰胺以及芳香族聚酰胺。其中脂肪族聚酰胺的品種多，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛，這類聚酰胺命名主要是由合成單體具體的碳原子數(shù)確定的。聚酰胺的合成方法主要可以分為三種：熔融縮聚、界面縮聚以及固相聚合。
聚酰胺具有良好的機(jī)械性能、耐熱、耐磨損、耐化學(xué)性、阻燃性以及自潤滑性，并且易于加工、摩擦系數(shù)較低，被廣泛應(yīng)用于電氣電子零件、汽車、家具、建材以及薄膜等領(lǐng)域。但是聚酰胺也存在著諸多缺點(diǎn)，例如吸水性較大，在低溫和干燥狀態(tài)下易脆化、抗沖擊性能較差、尺寸穩(wěn)定性能差以及耐熱性不夠等，這些問題使得聚酰胺的使用受到了較大的限制，因此有需要針對(duì)性的對(duì)聚酰胺進(jìn)行改性克服這些缺點(diǎn)。通常對(duì)聚酰胺改性有兩種方法，一種是通過化學(xué)方法改性，如共聚、接枝、交聯(lián)等；另一種是物理改性，是指在整個(gè)改性過程中不發(fā)生化學(xué)變化或者只發(fā)生極小程度的化學(xué)反應(yīng)的一類改性方法。
中國專利cn201110025165.0公開了一種聚酰胺材料改性方法，各組份及其質(zhì)量百分比為：聚酰胺60％-80％，聚苯醚5％-25％，芳綸纖維5％-25％，將各組份在高速混料機(jī)中充分混合，混合速度3000-5000r/min，經(jīng)2-3min的高速攪拌后，放入雙螺桿擠出機(jī)中熔融造粒，擠出溫度250-270℃，螺桿轉(zhuǎn)速160-200r/min，將干燥粒料用注塑機(jī)注塑成型。改性后的聚酰胺材料具有良好的綜合力學(xué)性能，但是該材料的耐熱性能仍有待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法，該聚酰胺復(fù)合材料具有良好的耐磨性能，抗沖擊性能優(yōu)良，熱穩(wěn)定性好，十分適合作為汽車零件使用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
脂肪族聚酰胺100份，poe(聚烯烴彈性體)21-37份，偏高嶺土34-42份，硅橡膠5-17份，填料7-9份，納米材料16-23份，聚乙二醇-40003-5份，偶聯(lián)劑2-5份，相容劑1-2份；
所述納米材料為納米硼酸鋅、納米硫化鋅和納米二硫化鉬的混合物。
優(yōu)選的，所述脂肪族聚酰胺為聚酰胺6和聚酰胺46質(zhì)量比為5:2的混合物。
優(yōu)選的，所述填料為云母粉或蒙脫土。
優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
優(yōu)選的，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑。
優(yōu)選的，所述納米材料為納米硼酸鋅、納米硫化鋅和納米二硫化鉬質(zhì)量比為2:1:3的混合物
一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將偏高嶺土與納米材料放入研磨罐中，向其中放入二氧化鋯研磨球，以轉(zhuǎn)/min的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)研磨1-2h，之后將混合粉末分散于聚乙二醇-4000的水溶液中，調(diào)節(jié)ph為4-5，超聲波分散，之后向其中滴加偶聯(lián)劑，50-60℃條件下，攪拌4-6h，之后進(jìn)行離心分離，將下層沉淀烘干，制得改性粉末；
(2)將脂肪族聚酰胺，poe，硅橡膠，在高速混料機(jī)中混合，混合速度為4500轉(zhuǎn)/min，混合5min后向其中加入相容劑，繼續(xù)攪拌10-20min，之后向其中加入填料和上一步驟制得的改性粉末，繼續(xù)混合3min后，將混合物放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，即得所述汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中研磨球與投料質(zhì)量比為1:2。
優(yōu)選的，所述步驟(2)中擠出溫度為260℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180轉(zhuǎn)/min。
本發(fā)明具有以下有益效果，采用將聚酰胺6和聚酰胺46混合使用，由于聚酰胺46具有良好的熱穩(wěn)定性，使得復(fù)合材料可以在高溫條件下仍維持良好的性能。硅橡膠在較高的溫度下仍能保持良好的物理性能，可以對(duì)復(fù)合材料提供高溫保護(hù)。偏高嶺土，是以高嶺土為原料，在適當(dāng)溫度下經(jīng)脫水形成的無水硅酸鋁，可以較快的將溫度傳導(dǎo)出去，從而是的復(fù)合材料在高溫中盡快散熱，從而提高復(fù)合材料在高溫中的穩(wěn)定性。納米硼酸鋅、納米硫化鋅和納米二硫化鉬同樣可以有效的降低材料的摩擦系數(shù)，還可以降低材料摩擦副磨損量。這三種納米材料在摩擦過程中可以形成耐磨保護(hù)層，與磨屑、偏高嶺土以及poe可以形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高硬度耐磨保護(hù)層，從而提高復(fù)合材料的耐磨性能。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實(shí)施例1
一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
脂肪族聚酰胺100份，poe(聚烯烴彈性體)21份，偏高嶺土34份，硅橡膠5份，填料7份，納米材料16份，聚乙二醇-40003份，硅烷偶聯(lián)劑2份，馬來酸酐接枝相容劑1份；
納米材料為納米硼酸鋅、納米硫化鋅和納米二硫化鉬質(zhì)量比為2:1:3的混合物；脂肪族聚酰胺為聚酰胺6和聚酰胺46質(zhì)量比為5:2的混合物；填料為云母粉或蒙脫土。
一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將偏高嶺土與納米材料放入研磨罐中，向其中放入二氧化鋯研磨球，研磨球與投料質(zhì)量比為1:2，以轉(zhuǎn)/min的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)研磨2h，之后將混合粉末分散于聚乙二醇-4000的水溶液中，調(diào)節(jié)ph為4，超聲波分散，之后向其中滴加偶聯(lián)劑，55℃條件下，攪拌5h，之后進(jìn)行離心分離，將下層沉淀烘干，制得改性粉末；
(2)將脂肪族聚酰胺，poe，硅橡膠，在高速混料機(jī)中混合，混合速度為4500轉(zhuǎn)/min，混合5min后向其中加入相容劑，繼續(xù)攪拌15min，之后向其中加入填料和上一步驟制得的改性粉末，繼續(xù)混合3min后，將混合物放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出溫度為260℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180轉(zhuǎn)/min即得所述汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料。
制備出的汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料在高溫下仍能保持良好的穩(wěn)定性，并具有優(yōu)異的耐磨和抗沖擊性能。
實(shí)施例2
一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
脂肪族聚酰胺100份，poe(聚烯烴彈性體)37份，偏高嶺土42份，硅橡膠17份，填料9份，納米材料23份，聚乙二醇-40005份，硅烷偶聯(lián)劑5份，馬來酸酐接枝相容劑2份；
納米材料為納米硼酸鋅、納米硫化鋅和納米二硫化鉬質(zhì)量比為2:1:3的混合物；脂肪族聚酰胺為聚酰胺6和聚酰胺46質(zhì)量比為5:2的混合物；填料為云母粉或蒙脫土。
其制備方法與實(shí)施例1相同。
制備出的汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料在高溫下仍能保持良好的穩(wěn)定性，并具有優(yōu)異的耐磨和抗沖擊性能。
實(shí)施例3
一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
脂肪族聚酰胺100份，poe(聚烯烴彈性體)21份，偏高嶺土42份，硅橡膠5份，填料9份，納米材料16份，聚乙二醇-40005份，硅烷偶聯(lián)劑2份，馬來酸酐接枝相容劑2份；
納米材料為納米硼酸鋅、納米硫化鋅和納米二硫化鉬質(zhì)量比為2:1:3的混合物；脂肪族聚酰胺為聚酰胺6和聚酰胺46質(zhì)量比為5:2的混合物；填料為云母粉或蒙脫土。
其制備方法與實(shí)施例1相同。
制備出的汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料在高溫下仍能保持良好的穩(wěn)定性，并具有優(yōu)異的耐磨和抗沖擊性能。
實(shí)施例4
一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
脂肪族聚酰胺100份，poe(聚烯烴彈性體)37份，偏高嶺土34份，硅橡膠17份，填料7份，納米材料23份，聚乙二醇-40003份，硅烷偶聯(lián)劑5份，馬來酸酐接枝相容劑1份；
納米材料為納米硼酸鋅、納米硫化鋅和納米二硫化鉬質(zhì)量比為2:1:3的混合物；脂肪族聚酰胺為聚酰胺6和聚酰胺46質(zhì)量比為5:2的混合物；填料為云母粉或蒙脫土。
其制備方法與實(shí)施例1相同。
制備出的汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料在高溫下仍能保持良好的穩(wěn)定性，并具有優(yōu)異的耐磨和抗沖擊性能。
實(shí)施例5
一種汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
脂肪族聚酰胺100份，poe(聚烯烴彈性體)32份，偏高嶺土38份，硅橡膠12份，填料8份，納米材料21份，聚乙二醇-40004份，硅烷偶聯(lián)劑4份，馬來酸酐接枝相容劑1份；
納米材料為納米硼酸鋅、納米硫化鋅和納米二硫化鉬質(zhì)量比為2:1:3的混合物；脂肪族聚酰胺為聚酰胺6和聚酰胺46質(zhì)量比為5:2的混合物；填料為云母粉或蒙脫土。
其制備方法與實(shí)施例1相同。
制備出的汽車零件用聚酰胺復(fù)合材料在高溫下仍能保持良好的穩(wěn)定性，并具有優(yōu)異的耐磨和抗沖擊性能。