一种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子材料及其成型加工领域，特别涉及一种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带及其制备方法。本发明的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，由包括以下重量份的组分制成：尼龙6100份；连续玻璃纤维65~150份；相容剂2~10份；抗氧剂0.2~1份。与现有技术相比，本发明的玻璃纤维增强尼龙6预浸带在生产过程中不需要使用溶剂，从而减少对环境的污染和生产工人健康的危害，还可减少对设备的腐蚀。
【专利说明】一种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料及其成型加工领域，特别涉及一种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带及其制备方法。
【背景技术】
[0002]尼龙6是聚酰胺树脂，是目前应用最多的工程塑料之一，其结构中含有大量极性酰胺基团，可以形成结构牢固的氢键，因此，尼龙6具有较高的熔点、良好的物理力学性能、耐磨性和自润滑性，这些综合特点是其他工程塑料，如PP、PE所不具备的。同时，酰胺基团的极性，使得尼龙6极易吸水，导致其刚性大幅下降，且尺寸稳定性差，从而限制了尼龙6的应用。因此，国内外研究学者开始了对尼龙6复合改性的研究。而目前，最普遍且最有效的提高尼龙6材料综合物理力学性能的方法即用玻璃纤维增强尼龙6。
[0003]而在玻璃纤维增强尼龙6复合材料中，玻璃纤维通常被分为短纤维、长纤维和连续纤维三种状态。短玻纤增强尼龙复合材料时，需将纤维在挤出机中与树脂混炼，由于螺杆和机筒之间的剪切作用，纤维会受到损伤，长度锐减，不能明显改善增强材料的力学性能。长纤维增强尼龙6复合材料，虽比短玻纤增强尼龙6复合材料力学性能有所改善，但是其强度仍不能满足力学性能更高的要求。连续玻纤增强尼龙6复合材料应运而生，而影响连续玻纤增强尼龙6材料物理性能的主要因素有两种:1、尼龙6与玻璃纤维的浸润性；2、尼龙树脂熔体的流动性。因尼龙树脂的流动性较差，目前常用的预浸带生产方法有溶液浸溃法和熔融树脂法。溶液浸溃法虽能 达到一定的浸溃效果，但溶剂的使用，不仅对环境造成污染，而且也对生产工人的身体安全造成危害。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，以解决现有技术中的玻璃纤维增强尼龙6预浸带一般采用溶液浸溃法生产，而生产过程中使用的溶剂不仅对环境造成污染，而且也对生产工人的身体安全造成危害的技术性问题。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的制备方法，以解决现有技术中的玻璃纤维增强尼龙6预浸带一般采用溶液浸溃法生产，而生产过程中使用的溶剂不仅对环境造成污染，而且也对生产工人的身体安全造成危害的技术性问题。
[0006]本发明目的通过以下技术方案实现:
[0007]—种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，由包括以下重量份的组分制成:
[0008]尼龙6100 份；
[0009]连续玻璃纤维65~150份；
[0010]相容剂2~10份；
[0011]抗氧剂0.2~1份。
[0012]优选地，所述尼龙6为高熔融指数尼龙，其熔融指数>50g/10min。
[0013]优选地，所述连续玻璃纤维为连续无捻粗纱，其纤维类型为E玻璃或S玻璃，其纤维单丝直径为1200Tex~2400Tex。
[0014]优选地，所述连续玻璃纤维为经过偶联剂浸润处理过的连续玻璃纤维。
[0015]优选地，所述偶联剂选自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种或几种。
[0016]优选地，所述相容剂选自马来酸钙接枝Ρ0Ε、马来酸钙接枝PE或马来酸钙接枝EPDM中的一种，其中，马来酸酐接枝率均大于0.8。
[0017]优选地,所述抗氧剂选自抗氧剂1098、抗氧剂944、抗氧剂168、抗氧剂327、抗氧剂1790或抗氧剂1010中的一种或几种。
[0018]一种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的制备方法，包括以下步骤:
[0019](I)按重量份称取100份尼龙6、2~10份相容剂、0.2^1份抗氧剂加入到高混机中，充分混合均匀；
[0020](2)将步骤(1)得到的混合物加入到单螺杆挤出机内，熔融共混通过模头挤出进行淋膜；
[0021](3)将65~150重量份的连续玻璃纤维由纱架单元引出，经张力调节装置、展丝装置、预热装置后，与模头挤出的尼龙6薄膜在复合单元中进行浸溃，经压平单元、牵引单元后收卷，即得到连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带。
[0022]优选地，所述步骤(2)中单螺杆挤出机温度共设8段，第一段和第二段挤出温度在21(T230°C，其他6段挤出温度在23(T290°C ;挤出机主机频率控制为10-20Ηζ。
[0023]优选地，所述步骤(3)中的预热装置为红外加热装置，加热温度为16(T230°C ；所述步骤(3)中制得的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的厚度为0.18^0.30mm,宽度为635±5mm。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0025]1、本发明的玻璃纤维增强尼龙6预浸带在生产过程中不需要使用溶剂，从而减少对环境的污染和生产工人健康的危害，还可减少对设备的腐蚀；
[0026]2、目前使用的流动性改性剂在加工过程中，会与体系中的抗氧剂发生自由基终止反应，大量消耗而起不到改善流动性的作用，同时也会导致产品质量稳定性差，在生产过程中还产生刺激性气味；而本发明使用高熔融指数尼龙，熔融指数高可以保证混合体系较好的流动性，增加尼龙与玻璃纤维的浸溃效果，无需添加流动性改性剂；
[0027]3、目前使用的润滑剂在较高的加工温度下易挥发，从而造成产品外表面的起泡现象，直接影响产品表面质量；而本发明在混合体系的流动性提高的同时，润滑效果也得到提高，无需使用润滑剂，也不需要加入过氧化物类的流动性改性剂，可有效地防止其与体系中抗氧剂发生自由基终止反应，从而改善产品表面光洁度，且有利于降低生产成本；
[0028]4、本发明的玻璃纤维增强尼龙6预浸带采用商品化高熔融指数的尼龙作原料，可避免加入不饱和羧酸或其酸酐等，从而简化工艺，降低成本；
[0029]5、直接向混合体系中加入偶联剂容易损坏现有的体系平衡，且偶联剂会与体系中的其他成分发生微弱反应，影响产品稳定性；而本发明采用偶联剂处理过的连续玻璃纤维，预先对纱架上的连续玻璃纤维用偶联剂进行浸润处理，使得偶联剂与玻璃纤维具有很好的结合力。【具体实施方式】
[0030]下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例中各组份除特殊说明外，均为重量份。
[0031]实施例1~5
[0032]实施例f 5中的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，分别由表1中的组分制成:
[0033]表1
[0034]
【权利要求】
1.一种连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，其特征在于，由包括以下重量份的组分制成: 尼龙6100份； 连续玻璃纤维 65~150份； 相容剂2~10份； 抗氧剂0.2^1份。
2.如权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，其特征在于，所述尼龙6为高熔融指数尼龙，其熔融指数>50g/10min。
3.如权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，其特征在于，所述连续玻璃纤维为连续无捻粗纱，其纤维类型为E玻璃或S玻璃，其纤维单丝直径为1200Tex~2400Tex。
4.如权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，其特征在于，所述连续玻璃纤维为经过偶联剂浸润处理过的连续玻璃纤维。
5.如权利要求4所述的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，其特征在于，所述偶联剂选自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种或几种。
6.如权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，其特征在于，所述相容剂选自马来酸钙接枝POE、马来酸钙接枝PE或马来酸钙接枝EPDM中的一种，其中，马来酸酐接枝率均大于0.8。
7.如权利要求1所述的·连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1098、抗氧剂944、抗氧剂168、抗氧剂327、抗氧剂1790或抗氧剂1010中的一种或几种。
8.—种如权利要求广7中任意一项所述的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按重量份称取100份尼龙6、2~10份相容剂、0.2^1份抗氧剂加入到高混机中，充分混合均匀； (2)将步骤(1)得到的混合物加入到单螺杆挤出机内，熔融共混通过模头挤出进行淋膜； (3)将65~150重量份的连续玻璃纤维由纱架单元引出，经张力调节装置、展丝装置、预热装置后，与模头挤出的尼龙6薄膜在复合单元中进行浸溃，经压平单元、牵引单元后收卷，即得到连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带。
9.如权利要求8所述的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中单螺杆挤出机温度共设8段，第一段和第二段挤出温度在21(T230°C，其他6段挤出温度在23(T290°C ;挤出机主机频率控制为10-20Ηζ。
10.如权利要求8所述的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的预热装置为红外加热装置，加热温度为16(T230°C ;所述步骤(3)中制得的连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的厚度为0.18^0.30mm,宽度为635 ± 5mm。
【文档编号】C08L77/02GK103571183SQ201210269495
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】李东英 申请人:辽宁辽杰科技有限公司