本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體是一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù):
:尼龍66(PA66)分子主鏈中含有強(qiáng)極性的酰胺基,而酰胺基間的氫鍵使分子間的結(jié)合力較強(qiáng),易使結(jié)構(gòu)發(fā)生結(jié)晶化,所以材料具有良好的力學(xué)性能,如強(qiáng)度高、剛性好、抗沖擊等,另外材料還有耐油及化學(xué)藥品性、耐磨性、自潤(rùn)滑性和加工流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn),尤其是耐熱性和耐蠕變性能更佳。加之PA66原料易得,成本低,因而被廣泛應(yīng)用到工業(yè)、服裝、裝飾、工程塑料等領(lǐng)域。但PA66在干態(tài)和低溫下的沖擊性能較差,彈性模量低,特別是易吸水而影響制品的尺寸穩(wěn)定性,不能滿足耐環(huán)境應(yīng)力及高加工精度的要求。聚酰胺在添加玻璃纖維增強(qiáng)后,可大大提高其機(jī)械性能、耐熱性能和尺寸穩(wěn)定性,在實(shí)際應(yīng)用中可以以塑代鋼取代金屬材料,滿足高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)制件在汽車、家電領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)于大部分外觀件而言,不僅需要高的力學(xué)強(qiáng)度,同時(shí)要求制件外觀良好,不能有明顯的玻纖外露。目前有文獻(xiàn)報(bào)道在玻纖增強(qiáng)聚酰胺材料中添加無(wú)機(jī)礦物原料來(lái)改善制件外觀的玻纖外露具有一定的效果,但是添加無(wú)機(jī)礦物后材料的機(jī)械強(qiáng)度明顯下降,不能滿足高強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求。另外,玻纖增強(qiáng)聚酰胺后,材料的吸水率可以降低到2%左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于聚酰胺原料的吸水率,但是仍然對(duì)材料的性能有很大的影響,致使材料拉伸性能降低50%左右,特別是在戶外條件下使用過程中的光老化等原因,材料性能保持率不到初態(tài)40%,極大的限制了玻纖增強(qiáng)聚酰胺材料的使用領(lǐng)域。因此對(duì)于力學(xué)性能和戶外使用要求更高的結(jié)構(gòu)部件,需要開發(fā)力學(xué)性能更高、具有更好的耐候性和抗水解的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料。采用單一的尼龍抗水解劑,不能保證長(zhǎng)期濕態(tài)性的材料性能。中國(guó)專利CN102010590A提出一種長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍材料及其制備方法,組分為:尼龍29-67wt%,長(zhǎng)玻璃纖維30-60wt%,相容劑2-10wt%,抗氧劑0.3-1.0wt%。制備方法:先將尼龍、相容劑、抗氧劑進(jìn)行混合;再將混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi),加工溫度在235-300℃;將樹脂熔體擠入與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸漬模具中;繼而將長(zhǎng)玻璃纖維通過浸漬模具,浸漬模具的浸漬溫度為260-320℃,使長(zhǎng)玻璃纖維被熔體充分浸漬,最后冷卻、牽引、切粒,即得到長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍粒料。該發(fā)明僅提出長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍的材料及其制備方法,但是未能在長(zhǎng)纖增強(qiáng)尼龍材料的抗水解性能和耐候性能上進(jìn)行深入研究。中國(guó)專利CN101921474A提供一種增強(qiáng)高溫尼龍及其制備方法。增強(qiáng)高溫尼龍由以下重量份比的原料制成:聚苯二酰胺55%-80%,玻璃纖維20%-45%,布呂格曼抗氧劑0.1%-1.2%。通過將聚苯二酰胺與玻璃纖維和布呂格曼抗氧劑混合生成增強(qiáng)高溫尼龍,使增強(qiáng)高溫尼龍不僅保持了其他尼龍具有的耐化學(xué)性和易加工的優(yōu)勢(shì),并且在玻璃纖維和布呂格曼抗氧劑的作用下,提高了增強(qiáng)高溫尼龍耐高溫性能和耐沖擊強(qiáng)度,從而使增強(qiáng)高溫尼龍能夠被更加廣泛的應(yīng)用。該發(fā)明采用布呂格曼銅鹽抗氧劑在一定程度上改善了材料的抗水解性,但是采用雙螺桿擠出機(jī)直接共混改性,由于螺桿的剪切作用致使纖維長(zhǎng)度很小,對(duì)于尼龍材料的性能提高有限,尤其是沖擊強(qiáng)度比較低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和問題,提供一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法,該材料不僅具有良好的耐候性能和抗水解性能,而且注塑制件外觀良好,無(wú)玻纖外露,由于采用連續(xù)玻纖增強(qiáng),玻纖與樹脂的共混不在雙螺桿中進(jìn)行,還同時(shí)具備優(yōu)異的剛性和沖擊韌性,該材料可以通過注塑直接成型,生產(chǎn)效率高,使用后的制件經(jīng)粉碎后可以回收利用。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料,其特征在于,由以下重量份數(shù)的組分制備而成:PA66:400-560份、PA6:100-140份、連續(xù)玻璃纖維:300-500份、抗氧劑:6-10份、復(fù)配抗水解劑:2-6份、復(fù)配光穩(wěn)劑:3-5份、潤(rùn)滑劑:4-8份、金屬氧化物:5-15份、炭黑母粒:5-15份。所述的PA6樹脂于試驗(yàn)溫度230℃、試驗(yàn)負(fù)荷2.16Kg下的熔融指數(shù)為20g-30g/10min。所述的PA66樹脂于試驗(yàn)溫度275℃、試驗(yàn)負(fù)荷0.325Kg下的熔融指數(shù)為20-40g/10min。所述的連續(xù)玻璃纖維選自無(wú)堿玻璃纖維,其直徑為13-22μm,線密度為1200-4800g/km。所述的抗氧劑包括N,N'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺(抗1098)和三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗168),二者重量份比為1:2。所述的復(fù)配抗水解劑為聚碳化二亞胺和二異丁基二硫代磷酸銅,二者重量為1:1;所述的復(fù)配光穩(wěn)劑為受阻胺光穩(wěn)劑:N,N’-二甲酰-N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)-六亞甲基二胺(UV4050)和2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531),二者重量份比為1:1;所述的潤(rùn)滑劑選自乙烯-丙烯酸共聚蠟、硬脂酸鈣(CaSt)、硅酮和季戊四醇硬脂酸脂中的一種或者兩種以上的混合物。所述的金屬氧化物為氧化鋅或者氧化鈣中的一種或者兩種混合物,金屬氧化物的粒徑為4-25微米。所述的黑母粒為高黑色素藍(lán)相炭黑,其中炭黑含量大于90%,基體樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物,黑母粒在試驗(yàn)溫度190℃、試驗(yàn)負(fù)荷21.6Kg下的熔融指數(shù)為5-10g/10min。如黑母粒T09242、T09294等。一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:(1)、將PA66、PA6、抗氧劑、復(fù)配抗水解劑、復(fù)配光穩(wěn)劑、潤(rùn)滑劑、金屬氧化物和黑母粒依次加入到高混機(jī)中在40-60℃混料3-5分鐘。然后將混好均勻的混合物料加到擠出機(jī)的料斗中備用,擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為80-90℃;(2)、采用連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性材料的浸漬設(shè)備,通過雙螺桿擠出機(jī)將上述物料熔融塑化注入到浸漬設(shè)備中,同時(shí)連續(xù)玻璃纖維通過浸漬模具的入口通道引入到浸漬模具中,交替繞過成組的張力輥后沿折線前進(jìn),玻纖被張力輥均勻的分散浸漬并與熔融樹脂均勻分散后通過定型口模,經(jīng)冷卻、牽引、切粒成長(zhǎng)度為6-25mm的低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料。所述的低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺粒料中,長(zhǎng)玻纖沿粒料長(zhǎng)度方向彼此平行排列,且纖維長(zhǎng)度與粒料長(zhǎng)度相同;所用的雙螺桿擠出機(jī),螺桿直徑65mm,螺桿的長(zhǎng)徑比為40:1,混合熔融溫度設(shè)定為:第一段140-160℃,第二段230-240℃,第三段250-260℃,第四段260-270℃,第五段270-280℃,熔體溫度250-270℃,機(jī)頭溫度265-275℃所述定型口模的尺寸2.5-3.5mm;所述浸漬設(shè)備溫度為280-300℃;所述的PA66、PA6在混合前在溫度90-100℃的環(huán)境下干燥6-8h。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案,即通過添加復(fù)配的光穩(wěn)劑和抗水解劑制備連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料,由于玻纖在浸漬設(shè)備中與熔融樹脂進(jìn)行分散混合,在該材料中玻璃纖維按同一方向取向,而且粒料中玻璃纖維的長(zhǎng)度為6-25mm,長(zhǎng)的纖維長(zhǎng)度可以在材料或者制件中形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而大幅度提高了材料的剛性和沖擊韌性以及耐候和抗水解性能。由于采用PA6作為加工輔料,降低了體系的粘度,提高了材料的加工性,并且解決了制件表面浮纖的問題,提高了制件表面質(zhì)量。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:1、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)PA66,通過浸漬設(shè)備對(duì)連續(xù)玻璃纖維進(jìn)行均勻分散,完全浸漬,提高了玻璃纖維與PA66的界面作用,保證了玻璃纖維的有效長(zhǎng)度,玻璃纖維長(zhǎng)度與所得復(fù)合材料粒料長(zhǎng)度相同均在6-25mm,從而大大提高了該材料的剛性和強(qiáng)度以及材料的抗沖擊性能。2、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用復(fù)合的尼龍抗水解劑和復(fù)合光穩(wěn)劑,使制的復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗水解性和良好的耐候性;3、與現(xiàn)有技術(shù)先比,由于金屬氧化物的使用,增加了尼龍樹脂和玻纖的相容性,使用本發(fā)明制備的材料注塑的制件外觀表面良好,無(wú)玻纖外露和浮纖;4、本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng),產(chǎn)品具有一定長(zhǎng)度的粒料(粒長(zhǎng):6-25mm,直徑:2.5-3.5mm),干燥處理后可以直接注塑成型,生產(chǎn)效率高,且制件使用后經(jīng)過粉碎處理還可以回收利用,不污染環(huán)境。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。其中,PA66樹脂,熔融指數(shù)為20-30g/10min,測(cè)試條件為275℃,0.325Kg;PA6樹脂,熔融指數(shù)為20g-40g/10min,測(cè)試條件為230℃,2.16Kg;連續(xù)玻璃纖維為無(wú)堿連續(xù)玻璃纖維,纖維直徑為17μm,線密度為1200-4800g/km;抗氧劑包括N,N'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺(抗1098)和三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗168),二者的重量份比為1:2;復(fù)合抗水解劑選自萊茵化學(xué)的聚碳化二亞胺(StabaxolP)和二異丁基二硫代磷酸銅,二者重量為1:1;復(fù)配光穩(wěn)劑為巴斯夫的UV531和UV4050,二者的重量份比為1:1;潤(rùn)滑劑包括乙烯-丙烯酸共聚蠟(AC540A)、硬脂酸鈣(CaSt)、硅酮(GM100)和季戊四醇硬脂酸脂(PETS);金屬氧化物為氧化鋅或氧化鈣,粒徑為20微米,黑母粒牌號(hào)為市售牌號(hào)T09242、T09294;實(shí)施例1(1)、一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料,該材料切粒長(zhǎng)度6-25mm,粒徑3.5mm,其包括以下重量份比的組分:PA6:140份、PA66:560份、連續(xù)玻璃纖維:300份、抗氧劑:8份、復(fù)配抗水解劑:4份,復(fù)配光穩(wěn)劑:4份、潤(rùn)滑劑:6份、氧化鋅:15份、黑母粒:10份;其中,PA66樹脂,熔融指數(shù)為26g/10min,測(cè)試條件為275℃,0.325Kg;PA6樹脂,熔融指數(shù)為32g/10min,測(cè)試條件為230℃,2.16Kg;連續(xù)玻璃纖維為無(wú)堿連續(xù)玻璃纖維,纖維直徑為17μm,線密度為2400g/km;潤(rùn)滑劑包括乙烯-丙烯酸共聚蠟(AC540A)和硬脂酸鈣(CaSt),二者的重量份比為1:1;所用金屬氧化物為氧化鋅粒徑為20微米,黑母粒牌號(hào)為市售T09242;(2)、一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:a、干燥準(zhǔn)備:將PA66/PA6原料置于干燥器中,干燥溫度:95℃,干燥時(shí)間:6h;b、混料準(zhǔn)備:將560份PA66、140份PA6、8份抗氧劑、4份復(fù)配抗水解劑、4份復(fù)配光穩(wěn)劑、6份潤(rùn)滑劑、15份氧化鋅、10份炭黑母粒依次加入到高混機(jī)中,混料溫度控制在50℃,混料時(shí)間4分鐘后停止,然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用,擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為85℃;c、低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備:采用專利(CN1488674,公開日期:2004.04.14)中提出的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性材料的專用浸漬設(shè)備,擠出機(jī)將上述物料熔融注入到浸漬設(shè)備中,同時(shí)將連續(xù)玻璃纖維加入到浸漬設(shè)備中與熔融樹脂均勻分散,通過選擇定型口模的尺寸3.5mm,,同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速在16-22Hz,喂料速度在15.0-17.0Hz,玻纖含量控制在300份,調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速,使制備得到的低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料切粒長(zhǎng)度控制在11-13mm;所用的雙螺桿擠出機(jī),螺桿直徑65mm,螺桿的長(zhǎng)徑比為40:1,混合熔融溫度設(shè)定為:第一段150℃,第二段240℃,第三段260℃,第四段270℃,第五段280℃,熔體溫度265℃,機(jī)頭溫度270℃;所述浸漬設(shè)備設(shè)定溫度為280℃;實(shí)施例2(1)、一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料,該材料切粒長(zhǎng)度11-13mm,粒徑3.0mm,包括以下重量份比的組分:PA6:120份、PA66:480份、連續(xù)玻璃纖維:400份、抗氧劑:6份、復(fù)配抗水解劑:2份,復(fù)配光穩(wěn)劑:5份、潤(rùn)滑劑:8份、氧化鈣:10份、黑母粒:5份;其中,PA66樹脂,熔融指數(shù)為26g/10min,測(cè)試條件為275℃,0.325Kg;PA6樹脂,熔融指數(shù)為32g/10min,測(cè)試條件為230℃,2.16Kg;連續(xù)玻璃纖維為無(wú)堿連續(xù)玻璃纖維,纖維直徑為17μm,線密度為1200g/km;潤(rùn)滑劑包括乙烯—丙烯酸共聚蠟(AC540A)和硅酮(GM100),二者的重量份比為1:1;所用金屬氧化物為氧化鈣,粒徑25微米,黑母粒為市售牌號(hào)T09294;(2)、一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:a、干燥準(zhǔn)備:將PA66/PA6原料置于干燥器中,干燥溫度:100℃,干燥時(shí)間:6h;b、混料準(zhǔn)備:將480份PA66、120份PA6、6份抗氧劑、2份復(fù)合抗水解劑、5份復(fù)合光穩(wěn)劑、8份潤(rùn)滑劑、10份氧化鈣、5份黑母粒依次加入到高混機(jī)中,混料溫度控制在60℃,混料時(shí)間3分鐘后停止,然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用,擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為80℃;c、低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備:采用專利(CN1488674,公開日期:2004.04.14)中提出的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性材料的專用浸漬設(shè)備,擠出機(jī)將上述物料熔融注入到浸漬設(shè)備中,同時(shí)將連續(xù)玻璃纖維加入到浸漬設(shè)備中與熔融樹脂均勻分散,通過選擇定型口模的尺寸3.0mm,,同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速在16-22Hz,喂料速度在15.0-17.0Hz,玻纖含量控制在400份,調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速,使制備得到的低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料切粒長(zhǎng)度控制在6-25mm;所用的雙螺桿擠出機(jī),螺桿直徑65mm,螺桿的長(zhǎng)徑比為40:1,混合熔融溫度設(shè)定為:第一段160℃,第二段240℃,第三段260℃,第四段270℃,第五段280℃,熔體溫度250℃,機(jī)頭溫度265℃;所述浸漬設(shè)備溫度為300℃;實(shí)施例3(1)、一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料,該材料切粒長(zhǎng)度11-13mm,粒徑3.5mm,包括以下重量份比的組分:PA6:100份、PA66:400份、連續(xù)玻璃纖維:500份、抗氧劑:10份、復(fù)配抗水解劑:6份,復(fù)配光穩(wěn)劑:3份、潤(rùn)滑劑:4份、氧化鋅5份、黑母粒:15份;其中,PA66樹脂,熔融指數(shù)為24g/10min,測(cè)試條件為275℃,0.325Kg;PA6樹脂,熔融指數(shù)為20g/10min,測(cè)試條件為230℃,2.16Kg;連續(xù)玻璃纖維為無(wú)堿連續(xù)玻璃纖維,纖維直徑為17μm,線密度為4800g/km;潤(rùn)滑劑包括硅酮(GM100)和季戊四醇硬脂酸脂(PETS),二者的重量份比為1:1;金屬氧化為為粒徑4微米的氧化鋅,黑母粒為市售牌號(hào)T09294;(2)、一種低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:a、干燥準(zhǔn)備:將PA66/PA6原料置于干燥器中,干燥溫度:95℃,干燥時(shí)間:6h;b、混料準(zhǔn)備:將400份PA66、100份PA6、10份抗氧劑、6份復(fù)配抗水解劑、2份復(fù)配光穩(wěn)劑、4份潤(rùn)滑劑、5份氧化鋅、15份黑母粒依次加入到高混機(jī)中,混料溫度控制在40℃,混料時(shí)間5分鐘后停止,然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用,擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為90℃;c、低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備:采用專利(CN1488674,公開日期:2004.04.14)中提出的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性材料的專用浸漬設(shè)備,擠出機(jī)將上述物料熔融注入到浸漬設(shè)備中,同時(shí)將連續(xù)玻璃纖維加入到浸漬設(shè)備中與熔融樹脂均勻分散,通過選擇定型口模的尺寸2.5mm,,同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速在16-22Hz,喂料速度在15.0-17.0Hz,玻纖含量控制在500份,調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速,使制備得到的低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料切粒長(zhǎng)度控制在6-25mm;所用的雙螺桿擠出機(jī),螺桿直徑65mm,螺桿的長(zhǎng)徑比為40:1,混合熔融溫度設(shè)定為:第一段140℃,第二段230℃,第三段250℃,第四段260℃,第五段270℃,熔體溫度270℃,機(jī)頭溫度275℃;所述浸漬設(shè)備溫度為290℃;對(duì)比例1為了與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行比較,本對(duì)比例中采用連續(xù)玻璃纖維與PA66/PA6樹脂在雙螺桿擠出機(jī)直接熔融混合分散,即步驟(2)中連續(xù)玻璃纖維直接從纖維入口加到雙螺桿擠出機(jī)中,通過調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速和喂料轉(zhuǎn)速,控制玻璃纖維含量在300份,從雙螺桿擠出機(jī)中拉出料條,料條過水冷卻,風(fēng)機(jī)吹干料條表面的水,然后進(jìn)行切粒;其他組分、配方比例和制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表4。對(duì)比例2為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中抗水解劑選自萊茵化學(xué)的聚碳化二亞胺(StabaxolP),加入量為4份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表4。對(duì)比例3為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中抗水解劑選自二異丁基二硫代磷酸,加入量為4份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表4。對(duì)比例4為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中光穩(wěn)劑為巴斯夫的UV531,加入量為4份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表3。對(duì)比例5為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中光穩(wěn)劑為巴斯夫的UV4050,加入量為4份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表3。對(duì)比例6為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中復(fù)合光穩(wěn)劑為巴斯夫的UV531和UV4050,加入量為2份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表3。對(duì)比例7為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中抗水解劑選自萊茵化學(xué)的聚碳化二亞胺(StabaxolP)和二異丁基二硫代磷酸銅,二者重量為1:1,加入量為2份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表4。對(duì)比例8為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中金屬氧化物氧化鋅的添加量為4份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表5;對(duì)比例9為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中金屬氧化物氧化鈣的添加量為4份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表5;對(duì)比例10為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中金屬氧化物氧化鋅的添加量為16份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表5;對(duì)比例11為了與本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行比較,本對(duì)比例中金屬氧化物氧化鈣的添加量為16份,其他組分和配方比例、制備方法與實(shí)施例1完全相同,其性能測(cè)試結(jié)果見表5;注塑和樣條測(cè)試:將上述得到的低浮纖耐水解連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料在烘箱中80-100℃環(huán)境下干燥6-8h后進(jìn)行注塑,注塑樣條為ASTM樣條,注塑溫度如下:下料段:260℃;第二段:280℃;第三段:290℃;噴嘴:270℃;最后將注塑樣條放于干燥器中進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)溫度:23℃,調(diào)節(jié)時(shí)間:16h;樣條性能測(cè)試按照以下標(biāo)準(zhǔn)表1進(jìn)行,測(cè)試結(jié)果見表2。表1力學(xué)性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試單位測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)備注拉伸強(qiáng)度MPaASTMD638彎曲強(qiáng)度MPaASTMD790彎曲模量MPaASTMD790懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度KJ/m2ASTMD25623℃灰分%ASTMD2584密度g/cm3ASTMD792熱變形溫度℃ASTMD6481.82MPa耐候測(cè)試:測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):SAEJ1960-2004.用控制水冷氙弧燈對(duì)汽車外部材料的加速輻照;采用注塑樣條測(cè)試?yán)匣?000h前后的性能對(duì)比,測(cè)試結(jié)果見表3;耐水解測(cè)試:蒸餾水95℃水浴加熱100h,置于100℃烘箱干燥6h,狀態(tài)調(diào)節(jié)16h后,測(cè)試水浴前后的樣條性能,測(cè)試結(jié)果見表4;表2各實(shí)施例中測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比ASTM實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例1備注拉伸強(qiáng)度(MPa)182229246165彎曲強(qiáng)度(MPa)280305355245彎曲模量(MPa)750012500160006800懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2)3543481123℃灰分(%)31405130密度(g/cm3)1.361.461.581.36熱變形溫度(℃)2202202211901.82MPa表3各實(shí)施例氙燈老化1000h測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比ASTM實(shí)施例1對(duì)比例4對(duì)比例5對(duì)比例6備注拉伸強(qiáng)度(MPa)110827895彎曲強(qiáng)度(MPa)190132145166彎曲模量(MPa)6300360038004200懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2)3226242723℃灰分(%)31303130外觀浮纖情況輕微浮纖明顯浮纖明顯浮纖明顯浮纖表4各實(shí)施例水浴加熱100h測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比ASTM實(shí)施例1對(duì)比例2對(duì)比例3對(duì)比例7備注拉伸強(qiáng)度(MPa)115798186彎曲強(qiáng)度(MPa)185130127142彎曲模量(MPa)5900355038014655懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2)3824262923℃灰分(%)31303130表5各實(shí)施例制件外觀以及力學(xué)性能測(cè)試對(duì)比ASTM實(shí)施例1對(duì)比例8對(duì)比例9對(duì)比例10對(duì)比例11備注拉伸強(qiáng)度(MPa)115114117105102彎曲強(qiáng)度(MPa)185180190169165彎曲模量(MPa)59005860610056505560懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2)383638262523℃灰分(%)3130313535外觀浮纖情況無(wú)浮纖明顯浮纖明顯浮纖無(wú)浮纖無(wú)浮纖根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)看出,實(shí)施例1、2、3中,隨著連續(xù)玻璃纖維含量的增加,材料的力學(xué)強(qiáng)度呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。將對(duì)比例1與實(shí)施例1制得材料的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較,可以看出,本發(fā)明實(shí)施例1采用長(zhǎng)玻纖浸漬增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料,使所得復(fù)合材料粒料長(zhǎng)度與玻璃纖維長(zhǎng)度相同均在6-25mm,由于纖維長(zhǎng)度較普通雙螺桿造粒的材料性能要高出很多,所以在力學(xué)性能上尤其在缺口沖擊強(qiáng)度方面尤為明顯。從表3中氙燈老化數(shù)據(jù)可以看出,對(duì)比實(shí)施例1和對(duì)比例4、5、6,降低光穩(wěn)劑的含量后或者采用單一光穩(wěn)劑體系,均達(dá)不到本發(fā)明的材料性能。從表4中熱水浴加熱后測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比,從實(shí)施例1和對(duì)比例2、3、7的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出,降低抗水解劑的加入量或者采用單一抗水解體系后,材料性能明顯變低,說明本發(fā)明中的復(fù)合抗水解劑在聚酰胺的抗水解方面具有顯著的作用。從表5中金屬氧化物的不同添加比例看,氧化鋅或者氧化鈣的添加比例低于5份后,會(huì)明顯出現(xiàn)浮纖的問題,氧化鋅或氧化鈣的添加比例超過15份后,雖然不會(huì)出現(xiàn)浮纖的問題,但是材料的力學(xué)性能下降明顯,因此從改善浮纖和穩(wěn)定材料的力學(xué)性能綜合看,金屬氧化物的添加比例應(yīng)該在5-15份為最佳添加量。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域:
的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改,并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此,本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3