本發(fā)明涉及材料制備領(lǐng)域,具體關(guān)于一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、國際上最早的透明尼龍是在1960年研制成功的,透明尼龍具有比較好的力學(xué)性能,并且具有比有機(jī)玻璃和聚碳酸酯更好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能,在各個領(lǐng)域都有著比較廣泛的應(yīng)用,透明尼龍(如pa12、pa6t等改性型號)憑借其優(yōu)異的綜合性能,正成為新能源汽車高壓插排(連接器)的理想材料選擇。在電機(jī)高壓系統(tǒng)中,插排需在800v甚至更高電壓環(huán)境下穩(wěn)定工作,同時面臨高溫、振動、化學(xué)腐蝕等嚴(yán)苛工況。透明尼龍兼具高絕緣強(qiáng)度(cti值≥600v)、ul94?v0級阻燃性及耐電弧性,能有效防止高壓擊穿和短路風(fēng)險。其機(jī)械強(qiáng)度高、耐蠕變性好,可確保插針長期壓接穩(wěn)固,避免因振動導(dǎo)致接觸失效。此外,材料耐溫性達(dá)150℃以上(部分型號突破180℃),耐受電機(jī)艙熱老化及冷卻液侵蝕。透明特性更便于目視檢測內(nèi)部插針裝配狀態(tài)與潛在缺陷,提升生產(chǎn)良率與維護(hù)效率。相較于傳統(tǒng)pbt、pps等材料,透明尼龍在平衡電氣安全、環(huán)境耐久性與輕量化需求(密度約1.01–1.04g/cm3)方面展現(xiàn)顯著優(yōu)勢,助力提升電驅(qū)動系統(tǒng)可靠性。
2、聚合物納米復(fù)合材料是采用共混工藝件納米材料與聚合物共混制備的一種復(fù)合材料,它除保留原組分材料的主要特性外,又能通過復(fù)合效應(yīng)獲得原組分材料不具備的性能;但是存在著由于納米粒子粒徑小、表面能大而易團(tuán)聚,難以分散等問題,如果將其應(yīng)用到透明尼龍材料中,則會非常影響材料的透光性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法。
2、一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法,制備技術(shù)方案如下:
3、步驟一、透明尼龍基材的合成,按照質(zhì)量份數(shù):將100-150份的脂肪族二胺、460-540份的脂肪族二酸、330-390份的脂環(huán)族二胺和2.0-3.0份的抗氧化劑2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚投入到高壓反應(yīng)釜內(nèi),關(guān)閉加料口,抽真空用高純氮?dú)庵脫Q出釜內(nèi)的空氣,如此操作3次,最后保持釜內(nèi)壓力為0.06-0.1mpa的壓力;將所述反應(yīng)釜加熱至200-260℃,保證反應(yīng)釜?dú)鈮翰淮笥?.2mpa,反應(yīng)80-140min后;打開排氣閥,常壓反應(yīng)50-70min,最后抽真空反應(yīng)60-90min,完成反應(yīng)后,充入高純氮?dú)獗Wo(hù),物料經(jīng)出料口流出,冷卻切粒,即可得到一種尼龍基材;
4、步驟二、按照質(zhì)量份數(shù),將60-70份的尼龍基材、1.5-2.0份的表面改性納米復(fù)合材料、0.02-0.07份的三(8-羥基喹啉)-鎵、0.1-0.5份的四丁基二氟三苯基錫酸銨、0.5-1.5份的乙烯基-t-硅氧烷的聚合物、0.02-0.07份雙(三甲基硅烷基)硒醚,0.02-0.07份2,4,5-三(1,4-二甲基戊基-對苯二胺)
5、-1,3,5-三嗪,0.5-1.0份的偶聯(lián)劑丙基三乙氧基硅烷、0.4-0.8份的紫外線吸收劑2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、0.1-0.5份的β-(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸季戊四醇酯和0.2-0.6份的石蠟混合均勻,由主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī),熔融擠出即可得到一種透明尼龍新材料。
6、所述的表面改性納米復(fù)合材料按照以下技術(shù)方案制備:
7、按照質(zhì)量份數(shù),將10-15份的納米二氧化硅、5-10份的納米二氧化鈦、5-9份的油酸和200-300份的甲苯加入到高壓反應(yīng)釜中,室溫下攪拌約10-15min,然后超聲分散30-60min;分散完全,控制反應(yīng)釜夾套溫度150-180℃,反應(yīng)10-15h;反應(yīng)完成后降溫至常溫,向反應(yīng)釜中加入400-500份的乙醇,然后過濾,用乙醇洗滌3次;然后將10-20份的納米材料重新分散于100-120份的甲苯中,然后加入5-10份的四丁基氫氧化銨,0.05-0.1份的乙酰丙酮二異丁基鋁配合物,調(diào)節(jié)ph值為10,超聲下反應(yīng)30-60min后離心,分離、乙醇洗滌三次后干燥;將5-10份的納米材料和30-40份的乙酰丙酮混合,超聲下反應(yīng)6-10h后使用200-300納米的超濾膜過濾,將濾液蒸干,得到一種表面改性納米復(fù)合材料。
8、所述的脂肪族二胺為癸二胺或己二胺或十二烷二胺。
9、所述的脂肪族二酸為癸二酸或己二酸或十二烷二酸。
10、所述的脂環(huán)族二胺為異佛爾酮二胺及其衍生物或4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷及其衍生物或其中兩種或兩種以上的混合物。
11、本發(fā)明方法公開的一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法,本方案提供了一種納米復(fù)合透明尼龍新材料的方法,通過對納米材料的改性,解決了由于納米粒子粒徑小、表面能大而易團(tuán)聚,難以分散等問題,制備的透明材料不但強(qiáng)度較高,而且透明度基本不收影響。該材料主要應(yīng)用于新能源汽車主電機(jī)的高壓插排,用以滿足電機(jī)線圈的固定、絕緣、耐高溫及耐潤滑油的腐蝕等功能。關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)在于突破了市場上所有主流潤滑油對材料的耐腐蝕性,滿足材料在潤滑油150度1008小時的浸泡老化后,材料拉伸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度達(dá)到大于75%的保持率。
1.一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法,制備技術(shù)方案如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法,其特征在于:所述的表面改性納米復(fù)合材料按照以下技術(shù)方案制備:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法,其特征在于:所述的脂肪族二胺為癸二胺或己二胺或十二烷二胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法,其特征在于:所述的脂肪族二酸為癸二酸或己二酸或十二烷二酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于新能源汽車電機(jī)高壓插排的尼龍材料及其制備方法,其特征在于:所述的脂環(huán)族二胺為異佛爾酮二胺及其衍生物或4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷及其衍生物或其中兩種或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述脂環(huán)族二胺為異佛爾酮二胺、4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷或其衍生物的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟二中熔融擠出采用雙螺桿擠出機(jī),螺桿溫度設(shè)置為220-250℃,轉(zhuǎn)速為200-300rpm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述三(8-羥基喹啉)-鎵與雙(三甲基硅烷基)硒醚的質(zhì)量比為1:(0.5-1.5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于:所述超濾膜孔徑為200-300nm,過濾壓力為0.2-0.5mpa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述尼龍基材與表面改性納米復(fù)合材料的質(zhì)量比為(30-50):1。