耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料及其设备制作方法和应用与制作流程

本技术公开了一种耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，按质量百分数计，原料组成包括：聚酰胺树脂60％～68％，玻璃纤维29％～31％，耐磨剂2％～5％，复配抗水解剂0.5％～

1.2％，润滑剂0.2％～0.4％，抗氧剂0.2％～0.4％，流动改性剂0.1％～0.3％，激光母粒0％～0.5％。本技术利用长碳链尼龙低吸水率的特点，添加复配抗水解剂与低表面能的耐磨剂、含氟润滑剂协同作用，所得的复合材料具有优异的耐水解醇解性能和耐磨性能，同时赋予其激光标识性能，可满足汽车冷却系统、结温传感器、温控阀及泵轴承等水接触应用领域应用要求。

权利要求书

1.一种耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，其特征在于，按质量百分数计，原料组成包括：

2.根据权利要求1所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为耐水解短玻璃纤维，直径为8～10μm。

3.根据权利要求1所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，其特征在于，所述耐磨剂选自纳米级聚四氟乙烯和/或超高分子量聚乙烯。

4.根据权利要求1所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，其特征在于，所述复配抗水解剂由铜盐热稳定剂、钼酸钠和硅氧烷基憎水剂复配组成。

5.根据权利要求1所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，其特征在于，所述润滑剂选自全氟聚醚硅烷、乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自亚磷酸酯类、受阻酚类和硫代酯类中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，其特征在于，所述流动改性剂为CF-201。

8.根据权利要求1所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，其特征在于，所述激光母粒由有机黑色母、酞青蓝和激光粉组成。

9.一种根据权利要求1～8任一权利要求所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)将聚酰胺树脂与润滑剂混合搅拌均匀后，依次加入复配抗水解剂、抗氧剂、流动改性剂和激光母粒，混合搅拌均匀，得到混合物料；

(2)采用双螺杆挤出机，主喂料口加入步骤(1)的混合物料，主喂料速率为15～19Hz，侧喂料口加入玻璃纤维和耐磨剂，螺杆转速500～650rpm，235～265℃下挤出造粒即得所述耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料。

10.一种根据权利要求1～8任一权利要求所述的耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料在水接触应用领域的应用。

技术说明书

耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本技术涉及聚酰胺基复合材料技术领域，具体涉及一种耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰胺(简称“尼龙”)材料因其优异的综合性能，在各领域有着广泛的应用，特别是分子结构易于结晶化的尼龙66(PA66)表现出优异的机械性能和耐热性。但传统的普通PA66材料也存在一些不足，其30％玻纤(GF)增强的材料在水或冷却液环境仍易吸水，尺寸稳定性较差，且高温水解、醇解易开裂，难以满足高端领域应用的标准要求。如福特汽车WSS-M4D989标准要求材料在乙二醇溶液(乙二醇:水＝1:1)130℃环境处理1000h，非缺口冲击强度保持率

≥75％；如通用汽车GMW15468标准要求材料130℃醇解1000h，表面无开裂，拉伸强度

≥60MPa；如大众汽车TL5262标准规定材料135℃醇解1000h，外观无变化，且弯曲强度

≥80MPa。为了满足产品的应用要求，需对普通PA66增强材料做耐水解性能改进提升。

另外，对于温控阀、泵轴承等要求材料还具有一定耐磨性能，提高材料的使用寿命。随着现代工业技术不断革新，尼龙家族也相继出现新品种，如长碳链尼龙等，这些新品种的应用在很大程度上弥补了普通PA66材料性能存在的一些缺陷，在选择材料时可利用其性能优势互补。

现有的专利技术着重通过抗水解剂、填充填料以提高材料的耐水解性能。如公开号为

CN103304994A的专利说明书公开了一种耐磨耐水解增强型尼龙66复合材料，该材料通过添加碳纤维、聚四氟乙烯以及纳米蒙脱土提高材料耐磨性能，但未体现材料的耐水解醇解性能，只是简单吸水试验。如公开号为CN107298855A的专利说明书公开了一种耐水解醇解增强尼龙材料及其制备方法，该技术采用复配抗水解剂，并选用长碳链尼龙作为基料，但并未涉及到材料的耐磨性能。

另外如公开号为CN108948738A的专利说明书公开了一种汽车水室耐水解醇解的改性尼龙66材料及其制备方法，抗水解剂采用氟化石墨烯与乙烯基苯酚复配，可提高材料的抗水解性，但材料水解试验时间较短(135℃/72h)，无法判断1000h的性能保持率，且技术中未提

到材料耐磨性能。

技术内容

针对本领域存在的不足之处，本技术提供了一种耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，利用长碳链尼龙低吸水率的特点，添加复配抗水解剂与低表面能的耐磨剂、含氟润滑剂协同作用，所得的复合材料具有优异的耐水解醇解性能和耐磨性能，同时赋予其激光标识性能，可满足汽车冷却系统、结温传感器、温控阀及泵轴承等水接触应用领域应用要求。

一种耐磨耐水解醇解聚酰胺基复合材料，按质量百分数计，原料组成包括：

作为优选，所述聚酰胺树脂选自PA6、PA66、PA510、PA512、PA610、PA612、PA1012和PA1212中的至少一种。

作为优选，所述玻璃纤维为耐水解短玻璃纤维，直径为8～10μm。进一步优选，所述耐水解短玻璃纤维的长度为3.0～4.5mm。

作为优选，所述耐磨剂选自纳米级聚四氟乙烯(PTFE)和/或超高分子量聚乙烯(HMVVPE)。纳米级聚四氟乙烯可降低复合材料的表面能，从而提高复合材料的耐水解醇解性能。经试验发现，超高分子量聚乙烯的吸水率极低，可在提高复合材料的耐磨性同时显著提高耐水解醇解性能。

经试验发现，将纳米级聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯同时作为耐磨剂使用时，复合材料的耐磨性和耐水解醇解性能明显优于单一使用纳米级聚四氟乙烯或超高分子量聚乙烯，说明纳米级聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯在提高复合材料的耐磨性和耐水解醇解性能方面存在协效作用。因此，进一步优选，所述耐磨剂为纳米级聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯。再进一步地，所述纳米级聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯的质量比为3:2。具体的，超高分子量聚乙烯以微粉形式加入。

作为优选，所述复配抗水解剂由铜盐热稳定剂、钼酸钠和硅氧烷基憎水剂复配组成。硅氧烷基憎水剂具有极强的疏水性，本技术首次将硅氧烷基憎水剂与铜盐热稳定剂、钼酸钠组合使用得到复配抗水解剂，可得到更加优异的耐水解醇解效果。进一步优选，所述铜盐热稳定剂、钼酸钠和硅氧烷基憎水剂的质量比为6:1:1。所述钼酸钠可采用市售产品。