一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料及其成型加工領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶及其制備方法。本發(fā)明的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，由包括以下重量份的組分制成：尼龍6100份；連續(xù)玻璃纖維65~150份；相容劑2~10份；抗氧劑0.2~1份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶在生產(chǎn)過程中不需要使用溶劑，從而減少對(duì)環(huán)境的污染和生產(chǎn)工人健康的危害，還可減少對(duì)設(shè)備的腐蝕。
【專利說明】一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料及其成型加工領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]尼龍6是聚酰胺樹脂，是目前應(yīng)用最多的工程塑料之一，其結(jié)構(gòu)中含有大量極性酰胺基團(tuán)，可以形成結(jié)構(gòu)牢固的氫鍵，因此，尼龍6具有較高的熔點(diǎn)、良好的物理力學(xué)性能、耐磨性和自潤(rùn)滑性，這些綜合特點(diǎn)是其他工程塑料，如PP、PE所不具備的。同時(shí)，酰胺基團(tuán)的極性，使得尼龍6極易吸水，導(dǎo)致其剛性大幅下降，且尺寸穩(wěn)定性差，從而限制了尼龍6的應(yīng)用。因此，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者開始了對(duì)尼龍6復(fù)合改性的研究。而目前，最普遍且最有效的提高尼龍6材料綜合物理力學(xué)性能的方法即用玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6。
[0003]而在玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料中，玻璃纖維通常被分為短纖維、長(zhǎng)纖維和連續(xù)纖維三種狀態(tài)。短玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料時(shí)，需將纖維在擠出機(jī)中與樹脂混煉，由于螺桿和機(jī)筒之間的剪切作用，纖維會(huì)受到損傷，長(zhǎng)度銳減，不能明顯改善增強(qiáng)材料的力學(xué)性能。長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，雖比短玻纖增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料力學(xué)性能有所改善，但是其強(qiáng)度仍不能滿足力學(xué)性能更高的要求。連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生，而影響連續(xù)玻纖增強(qiáng)尼龍6材料物理性能的主要因素有兩種:1、尼龍6與玻璃纖維的浸潤(rùn)性；2、尼龍樹脂熔體的流動(dòng)性。因尼龍樹脂的流動(dòng)性較差，目前常用的預(yù)浸帶生產(chǎn)方法有溶液浸潰法和熔融樹脂法。溶液浸潰法雖能 達(dá)到一定的浸潰效果，但溶劑的使用，不僅對(duì)環(huán)境造成污染，而且也對(duì)生產(chǎn)工人的身體安全造成危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶一般采用溶液浸潰法生產(chǎn)，而生產(chǎn)過程中使用的溶劑不僅對(duì)環(huán)境造成污染，而且也對(duì)生產(chǎn)工人的身體安全造成危害的技術(shù)性問題。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶一般采用溶液浸潰法生產(chǎn)，而生產(chǎn)過程中使用的溶劑不僅對(duì)環(huán)境造成污染，而且也對(duì)生產(chǎn)工人的身體安全造成危害的技術(shù)性問題。
[0006]本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，由包括以下重量份的組分制成:
[0008]尼龍6100 份；
[0009]連續(xù)玻璃纖維65~150份；
[0010]相容劑2~10份；
[0011]抗氧劑0.2~1份。
[0012]優(yōu)選地，所述尼龍6為高熔融指數(shù)尼龍，其熔融指數(shù)>50g/10min。
[0013]優(yōu)選地，所述連續(xù)玻璃纖維為連續(xù)無捻粗紗，其纖維類型為E玻璃或S玻璃，其纖維單絲直徑為1200Tex~2400Tex。
[0014]優(yōu)選地，所述連續(xù)玻璃纖維為經(jīng)過偶聯(lián)劑浸潤(rùn)處理過的連續(xù)玻璃纖維。
[0015]優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑選自3_氨丙基二乙氧基硅烷、Y _氨氧丙基二乙氧基硅烷或y-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
[0016]優(yōu)選地，所述相容劑選自馬來酸鈣接枝Ρ0Ε、馬來酸鈣接枝PE或馬來酸鈣接枝EPDM中的一種，其中，馬來酸酐接枝率均大于0.8。
[0017]優(yōu)選地,所述抗氧劑選自抗氧劑1098、抗氧劑944、抗氧劑168、抗氧劑327、抗氧劑1790或抗氧劑1010中的一種或幾種。
[0018]一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶的制備方法，包括以下步驟:
[0019](I)按重量份稱取100份尼龍6、2~10份相容劑、0.2^1份抗氧劑加入到高混機(jī)中，充分混合均勻；
[0020](2)將步驟(1)得到的混合物加入到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，熔融共混通過模頭擠出進(jìn)行淋膜；
[0021](3)將65~150重量份的連續(xù)玻璃纖維由紗架單元引出，經(jīng)張力調(diào)節(jié)裝置、展絲裝置、預(yù)熱裝置后，與模頭擠出的尼龍6薄膜在復(fù)合單元中進(jìn)行浸潰，經(jīng)壓平單元、牽引單元后收卷，即得到連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟(2)中單螺桿擠出機(jī)溫度共設(shè)8段，第一段和第二段擠出溫度在21(T230°C，其他6段擠出溫度在23(T290°C ;擠出機(jī)主機(jī)頻率控制為10-20Ηζ。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟(3)中的預(yù)熱裝置為紅外加熱裝置，加熱溫度為16(T230°C ；所述步驟(3)中制得的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶的厚度為0.18^0.30mm,寬度為635±5mm。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶在生產(chǎn)過程中不需要使用溶劑，從而減少對(duì)環(huán)境的污染和生產(chǎn)工人健康的危害，還可減少對(duì)設(shè)備的腐蝕；
[0026]2、目前使用的流動(dòng)性改性劑在加工過程中，會(huì)與體系中的抗氧劑發(fā)生自由基終止反應(yīng)，大量消耗而起不到改善流動(dòng)性的作用，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，在生產(chǎn)過程中還產(chǎn)生刺激性氣味；而本發(fā)明使用高熔融指數(shù)尼龍，熔融指數(shù)高可以保證混合體系較好的流動(dòng)性，增加尼龍與玻璃纖維的浸潰效果，無需添加流動(dòng)性改性劑；
[0027]3、目前使用的潤(rùn)滑劑在較高的加工溫度下易揮發(fā)，從而造成產(chǎn)品外表面的起泡現(xiàn)象，直接影響產(chǎn)品表面質(zhì)量；而本發(fā)明在混合體系的流動(dòng)性提高的同時(shí)，潤(rùn)滑效果也得到提高，無需使用潤(rùn)滑劑，也不需要加入過氧化物類的流動(dòng)性改性劑，可有效地防止其與體系中抗氧劑發(fā)生自由基終止反應(yīng)，從而改善產(chǎn)品表面光潔度，且有利于降低生產(chǎn)成本；
[0028]4、本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶采用商品化高熔融指數(shù)的尼龍作原料，可避免加入不飽和羧酸或其酸酐等，從而簡(jiǎn)化工藝，降低成本；
[0029]5、直接向混合體系中加入偶聯(lián)劑容易損壞現(xiàn)有的體系平衡，且偶聯(lián)劑會(huì)與體系中的其他成分發(fā)生微弱反應(yīng)，影響產(chǎn)品穩(wěn)定性；而本發(fā)明采用偶聯(lián)劑處理過的連續(xù)玻璃纖維，預(yù)先對(duì)紗架上的連續(xù)玻璃纖維用偶聯(lián)劑進(jìn)行浸潤(rùn)處理，使得偶聯(lián)劑與玻璃纖維具有很好的結(jié)合力。【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，實(shí)施例中各組份除特殊說明外，均為重量份。
[0031]實(shí)施例1~5
[0032]實(shí)施例f 5中的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，分別由表1中的組分制成:
[0033]表1
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，其特征在于，由包括以下重量份的組分制成: 尼龍6100份； 連續(xù)玻璃纖維 65~150份； 相容劑2~10份； 抗氧劑0.2^1份。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，其特征在于，所述尼龍6為高熔融指數(shù)尼龍，其熔融指數(shù)>50g/10min。
3.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，其特征在于，所述連續(xù)玻璃纖維為連續(xù)無捻粗紗，其纖維類型為E玻璃或S玻璃，其纖維單絲直徑為1200Tex~2400Tex。
4.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，其特征在于，所述連續(xù)玻璃纖維為經(jīng)過偶聯(lián)劑浸潤(rùn)處理過的連續(xù)玻璃纖維。
5.如權(quán)利要求4所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自3-氨丙基二乙氧基硅烷、Y -氨氧丙基二乙氧基硅烷或Y _ (甲基丙烯酸氧基)丙基二甲氧基硅烷中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，其特征在于，所述相容劑選自馬來酸鈣接枝POE、馬來酸鈣接枝PE或馬來酸鈣接枝EPDM中的一種，其中，馬來酸酐接枝率均大于0.8。
7.如權(quán)利要求1所述的·連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶，其特征在于，所述抗氧劑選自抗氧劑1098、抗氧劑944、抗氧劑168、抗氧劑327、抗氧劑1790或抗氧劑1010中的一種或幾種。
8.—種如權(quán)利要求廣7中任意一項(xiàng)所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按重量份稱取100份尼龍6、2~10份相容劑、0.2^1份抗氧劑加入到高混機(jī)中，充分混合均勻； (2)將步驟(1)得到的混合物加入到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，熔融共混通過模頭擠出進(jìn)行淋膜； (3)將65~150重量份的連續(xù)玻璃纖維由紗架單元引出，經(jīng)張力調(diào)節(jié)裝置、展絲裝置、預(yù)熱裝置后，與模頭擠出的尼龍6薄膜在復(fù)合單元中進(jìn)行浸潰，經(jīng)壓平單元、牽引單元后收卷，即得到連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶。
9.如權(quán)利要求8所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中單螺桿擠出機(jī)溫度共設(shè)8段，第一段和第二段擠出溫度在21(T230°C，其他6段擠出溫度在23(T290°C ;擠出機(jī)主機(jī)頻率控制為10-20Ηζ。
10.如權(quán)利要求8所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的預(yù)熱裝置為紅外加熱裝置，加熱溫度為16(T230°C ;所述步驟(3)中制得的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶的厚度為0.18^0.30mm,寬度為635 ± 5mm。
【文檔編號(hào)】C08L77/02GK103571183SQ201210269495
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】李東英 申請(qǐng)人:遼寧遼杰科技有限公司