專利名稱：一種尼龍復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍材料，具體涉及一種良表面增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
尼龍材料是工程塑料中應(yīng)用最普遍的材料，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、電子電器和家電等行業(yè)。尼龍樹脂經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)改性后，能顯著提高其強(qiáng)度、剛性和韌性。增韌增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料具有優(yōu)良的低溫韌性，可以應(yīng)用于電動工具、辦公家具、滑雪鞋、自行車輪轂、以及其他運(yùn)動器材等。由于外觀使用的要求，這些制品往往需要具有光滑的表面，才能被消費(fèi)者接受。然而，塑料玻璃纖維增強(qiáng)增韌聚酰胺PA6復(fù)合材料中添加了大量的增韌劑，注塑出來的制品表面不光滑，浮纖嚴(yán)重，不能在一些外觀要求高的部件上使用。為了解決增強(qiáng)增韌聚酰胺PA6復(fù)合材料的浮纖問題，可以通過添加無機(jī)礦物填料的方法來改進(jìn)，如專利申請?zhí)?00610118559. X (—種良好表觀質(zhì)量的增韌增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料及其制備方法)、 200610064507.9 (一種高光表面級尼龍改性材料及其制備方法)。但添加無機(jī)礦物填料或降低樹脂粘度不可避免造成產(chǎn)品的強(qiáng)度下降，通過外加偶聯(lián)劑的方法對提高樹脂和玻璃纖維的結(jié)合力也影響式微。通過添加無定形的聚酰胺或半芳香族聚酰胺及其共聚物也改善復(fù)合材料的表面光澤度，如專利US5250604、US6958374、US6956081。添加這種特殊的聚酰胺成本較高，并對性能有一定影響。US5240974和US5872175分別采用有機(jī)硅復(fù)合物或磷酸類金屬鹽對玻璃纖維表面做特殊處理，處理后玻璃纖維和尼龍樹脂的結(jié)合力增強(qiáng)，并賦予材料更多的功能性。本專利通過不同粘度樹脂的級配以及玻璃纖維的特殊處理，提高增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的表面，同時(shí)也提高了材料的強(qiáng)度和韌性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡單易行，成本低廉，適用于大規(guī)模量產(chǎn)的良表面增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備上述良表面增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種尼龍復(fù)合材料，由如下重量份數(shù)的組分組成 尼龍 27 88% ； 彈性體增韌劑2 15% ；
玻璃纖維5 60% ；
助劑0. 5 5%。在上述尼龍復(fù)合材料中，所述彈性體增韌劑優(yōu)選為馬來酸酐接枝接枝的乙烯-辛烯共聚物。在上述尼龍復(fù)合材料中，所述的玻璃纖維優(yōu)選為相容劑包覆處理的短切玻璃纖維；所述短纖玻璃纖維為無堿玻璃，玻璃纖維的直徑優(yōu)選為6 17微米。在上述尼龍復(fù)合材料中，所述相容劑優(yōu)選為馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物。在上述尼龍復(fù)合材料中，所述助劑為潤滑劑、抗氧劑、耐候劑、成核劑中的一種或幾種的混合物。潤滑劑的加入可以在制品和模具制件形成潤滑層，既改善脫模性也提高了制件表面；成核劑的加入可以細(xì)化樹脂基體的晶粒，提高樹脂基體與玻璃纖維表面的結(jié)合力；抗氧劑和耐候劑的加入可以在長期使用過程中降低材料的降解老化，保持制件的良好表面。上述尼龍復(fù)合材料的制備方法，采用熔融共混擠出工藝生產(chǎn)，即采用有一個(gè)側(cè)向喂料口的擠出機(jī)，從主喂料口加入尼龍樹脂、彈性體增韌劑和其它添加劑，側(cè)喂料口加入短切玻璃纖維；熔融共混后，經(jīng)冷卻、風(fēng)干和造粒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
(1)經(jīng)過馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物包覆處理的玻璃纖維可以與尼龍的端氨基發(fā)生反應(yīng)，增加樹脂在玻璃纖維的表面的包覆，并提高提高了玻纖表面和樹脂基體的結(jié)合能力以及材料的各項(xiàng)力學(xué)性能；
(2)由于玻璃纖維和樹脂的結(jié)合能力強(qiáng)，在成型過程中玻璃纖維向表面遷移的機(jī)會減小，從而得到光滑的表面；本發(fā)明簡單易行，成本低廉，適用于大規(guī)模量產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但實(shí)施例并不對本發(fā)明做任何形式的限定。下述百分比為重量百分比。實(shí)施例1
從主喂料口加入61. 7%尼龍樹脂、7. 5%馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、0. 5%酚類抗氧劑和0. 3長鏈羧酸鹽類，從側(cè)喂料口加入30%經(jīng)包覆處理的短切玻璃纖維。在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒成粒料。將粒料注塑成標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測試樣條和色板進(jìn)行測試。實(shí)施例2
從主喂料口加入66. 7%尼龍樹脂、7. 5%馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、0. 5%酚類抗氧劑和0. 3%長鏈羧酸鹽類，從側(cè)喂料口加入25%經(jīng)包覆處理的短切玻璃纖維。在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒成粒料。將粒料注塑成標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測試樣條和色板進(jìn)行測試。實(shí)施例3
從主喂料口加入57.洲尼龍樹脂、12%馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、0. 5%酚類抗氧劑和0. 3%長鏈羧酸鹽類，從側(cè)喂料口加入30%經(jīng)包覆處理的短切玻璃纖維。在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒成粒料。將粒料注塑成標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測試樣條和色板進(jìn)行測試。實(shí)施例4
從主喂料口加入61. 7%尼龍樹脂、7. 5%馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、0. 5%酚類抗氧劑和0. 3%長鏈羧酸鹽類，從側(cè)喂料口加入30%經(jīng)包覆處理的短切玻璃纖維。在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒成粒料。將粒料注塑成標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測試樣條和色板進(jìn)行測試。實(shí)施例5
從主喂料口加入76. 7%尼龍樹脂、7. 5%馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、0. 5%酚類抗氧劑和0. 3%長鏈羧酸鹽類，從側(cè)喂料口加入15%經(jīng)包覆處理的短切玻璃纖維。在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒成粒料。將粒料注塑成標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測試樣條和色板進(jìn)行測試。實(shí)施例6
從主喂料口加入72.洲尼龍樹脂、12%馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、0. 5%酚類抗氧劑和0. 3%長鏈羧酸鹽類，從側(cè)喂料口加入15%經(jīng)包覆處理的短切玻璃纖維。在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒成粒料。將粒料注塑成標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測試樣條和色板進(jìn)行測試。實(shí)施例7
從主喂料口加入47%尼龍樹脂、2%馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、0. 5%酚類抗氧劑和0. 5%長鏈羧酸鹽類，從側(cè)喂料口加入50%經(jīng)包覆處理的短切玻璃纖維。在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒成粒料。將粒料注塑成標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測試樣條和色板進(jìn)行測
試ο實(shí)施例8
從主喂料口加入87.洲尼龍樹脂、2%馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、0. 5%酚類抗氧劑和0. 3%長鏈羧酸鹽類，從側(cè)喂料口加入10%經(jīng)包覆處理的短切玻璃纖維。在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后經(jīng)冷卻、風(fēng)干、切粒成粒料。將粒料注塑成標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測試樣條和色板進(jìn)行測試。表1 實(shí)施例的試樣測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種尼龍復(fù)合材料，其特征在于由如下重量份數(shù)的組分組成尼龍27 88% ；彈性體增韌劑2 15% ；玻璃纖維5 60% ；助劑0. 5 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述彈性體增韌劑為馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述玻璃纖維為相容劑包覆處理的短切玻璃纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述短纖玻璃纖維為無堿玻璃， 玻璃纖維的直徑為6 17微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述相容劑為馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于所述助劑為潤滑劑、抗氧劑、耐候劑、成核劑中的一種或幾種的混合物。
7.權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于按如下步驟制備采用有一個(gè)側(cè)向喂料口的擠出機(jī)，從主喂料口加入尼龍、彈性體增韌劑和添加劑，側(cè)喂料口加入玻璃纖維；熔融共混后，經(jīng)冷卻、風(fēng)干和造粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種尼龍復(fù)合材料及其制備方法，由如下重量份數(shù)的組分組成尼龍27～88%；彈性體增韌劑2～15%；玻璃纖維5～60%；助劑0.5～5%。經(jīng)過馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物包覆處理的玻璃纖維可以與尼龍的端氨基發(fā)生反應(yīng)，增加樹脂在玻璃纖維的表面的包覆，并提高提高了玻纖表面和樹脂基體的結(jié)合能力以及材料的各項(xiàng)力學(xué)性能；由于玻璃纖維和樹脂的結(jié)合能力強(qiáng)，在成型過程中玻璃纖維向表面遷移的機(jī)會減小，從而得到光滑的表面；本發(fā)明簡單易行，成本低廉，適用于大規(guī)模量產(chǎn)。
文檔編號C08K7/14GK102485798SQ20101057020
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者池建平 申請人:池建平