一种玻璃纤维增强尼龙复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:13754105阅读:1349来源:国知局

本发明属于复合材料领域,特别是涉及一种玻璃纤维增强尼龙复合材料及其制备方法和应用。



背景技术:

玻璃纤维增强尼龙材料具有高强度、高耐热、高抗疲劳、低成形收缩等良好性能,因此被广泛应用于汽车、家电等领域。传统的应用领域通常只对材料的上述物理机械性能要求很高,而对制件的其他特性,如改观外表等,则并无过高要求。故在这样一些传统的应用领域当中,人们在制备玻璃纤维增强尼龙复合材料时对材料造成制件外表的问题通常是不多作考虑的。然而,随着玻璃纤维增强尼龙材料在汽车等领域应用的进一步拓展,对于大物件制品来说,既要达到相应的机械性能也要对外表有这特殊的要求,就要提高玻璃纤维增强尼龙材料的流动性。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种新型的玻璃纤维增强尼龙材料,在不影响机械性能的同时,可以提高玻璃纤维增强尼龙材料的流动性。

本发明提供的玻璃纤维增强尼龙复合材料,由以下重量百分比计的组分组成:

其中,所述流动改性助剂为间苯二甲酸。玻璃微珠结构形状比较特殊,规则的圆球状,在体系中能起到润滑作用,而间苯二甲酸的加入能大大减少玻璃微珠的添加量。使用间苯二甲酸和玻璃微珠复配,能提高相应的流动性和刚性,且机械性能基本无太大变化。

其中,所述玻璃微珠的重量百分比为3-4%。

其中,所述玻璃微珠和苯二甲酸的重量比为9-11:1。

其中,所述玻璃纤维的直径为10-20μm。

其中,所述润滑剂为TAF。是以EBS为基料而合成的一种BAB型共聚物,改善尼龙填充增强表面光洁度、改善熔融指数,使其流动性较好,从而易加工。

其中,热稳定剂为H3336。是铜化合物的抗氧剂和增效剂的混合物,同时含有有效的润滑剂(脂肪酸盐、蜡)。

其中,所述偶联剂为KH560。通过物理缠结或化学作用,在无机物和聚合物之间起到桥梁作用,使二者紧密联系在一起。硅烷偶联剂KH560通式X3-Si-R,其中硅连接两种不同基团,X为能水解的硅氧基,水解后成硅醇基能结合无机基团的羟基,而另外一个R基为有机基团,对高分子具有很好的亲和能力,偶联剂的加入可改善因相容不好而造成的浮纤、表观差等问题。

高流动性尼龙增强复合材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:

步骤一、所述的重量百分比含量称各个组分;

步骤二、将按配方比例称取的树脂、滑石粉、玻璃微珠和热稳定剂混拌3-5min;

步骤三、将混拌好的树脂、间苯二甲酸、润滑剂和偶联剂相互混拌5-10min;

步骤四、将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中,玻璃纤维从玻纤口加入,熔融挤出,经熔融反应,挤出造粒;双螺杆挤出机的工艺条件为:

一区温度:260-275℃,二区温度:260-275℃,三区温度:255-265℃,四区温度:250-265℃,五区温度:245-255℃,六区温度:245-250℃,七区温度:230-245℃,八区温度:230-240℃,机头温度:255-260℃;真空度0.02--0.10MPa,螺杆转速:300-500r/min;喂料速度:10-30r/min。

本发明提供的玻璃纤维增强尼龙复合材料在汽车和家电行业的应用。

与现有技术相比,本发明具有的优点如下:

提供了一种本发明的重点在于提供一种增强尼龙复合材料,使用间苯二甲酸和玻璃微珠提高相应的流动性和刚性,且机械性能基本无太大变化。

在不影响机械性能的前提下,可适当提高相应的流动性;填充物和玻璃纤维的加入使材料流动性明显降低,为此提高刚性和流动性两方面的要求,一定量球状玻璃微珠和间苯二甲酸可大大改观外表、流动性以及刚性要求,并可明显加大注塑业的生产产量和改观外表。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明作进一步说明:

PA66树脂:聚酰胺66,P137N2,辽宁兴家化工;PA6,M2400,新会美达;玻璃纤维,988A-2000,浙江巨石集团;滑石粉,BHS-818A,泉州旭丰粉体;玻璃微珠,Sovitec,法国索菲蒂克;间苯二甲酸,PIA,乐天化学;热稳定剂,H3336,布吕格曼;润滑剂,TAF,兴泰国光;偶联剂,KH560,LP-7150,杭州联派化工有限公司。

对比例1

取烘干后的PA66 61.1wt%,PA6 8wt%、滑石粉5wt%和热稳定剂0.4wt%混拌3-5min;然后加入润滑剂0.2wt%和偶联剂0.3wt%相互混拌5-10min;将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中,玻璃纤维从玻纤口加入,熔融挤出,经熔融反应,挤出造粒;双螺杆挤出机的工艺条件为:

一区温度:260-275℃,二区温度:260-275℃,三区温度:255-265℃,四区温度:250-265℃,五区温度:245-255℃,六区温度:245-250℃,七区温度:230-245℃,八区温度:230-240℃,机头温度:255-260℃;真空度0.02--0.10MPa,螺杆转速:300-500r/min;喂料速度:10-30r/min。

对比例2

取烘干后的PA66 61.1wt%,PA6 8wt%、滑石粉5wt%、玻璃微珠6wt%和热稳定剂0.4wt%混拌3-5min;然后加入润滑剂0.2wt%和偶联剂0.3wt%相互混拌5-10min;将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中,玻璃纤维从玻纤口加入,熔融挤出,经熔融反应,挤出造粒;双螺杆挤出机的工艺条件为:

一区温度:260-275℃,二区温度:260-275℃,三区温度:255-265℃,四区温度:250-265℃,五区温度:245-255℃,六区温度:245-250℃,七区温度:230-245℃,八区温度:230-240℃,机头温度:255-260℃;真空度0.02--0.10MPa,螺杆转速:300-500r/min;喂料速度:10-30r/min。

对比例3

取烘干后的PA66 61.1wt%,PA6 8wt%、滑石粉5wt%和热稳定剂0.4wt%混拌3-5min;然后加入间苯二甲酸1wt%、润滑剂0.2wt%和偶联剂0.3wt%相互混拌5-10min;将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中,玻璃纤维从玻纤口加入,熔融挤出,经熔融反应,挤出造粒;双螺杆挤出机的工艺条件为:

一区温度:260-275℃,二区温度:260-275℃,三区温度:255-265℃,四区温度:250-265℃,五区温度:245-255℃,六区温度:245-250℃,七区温度:230-245℃,八区温度:230-240℃,机头温度:255-260℃;真空度0.02--0.10MPa,螺杆转速:300-500r/min;喂料速度:10-30r/min。

实施例1

取烘干后的PA66 61.1wt%,PA6 8wt%、滑石粉5wt%、玻璃微珠2wt%和热稳定剂0.4wt%混拌3-5min;然后加入间苯二甲酸0.2wt%、润滑剂0.2wt%和偶联剂0.3wt%相互混拌5-10min;将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中,玻璃纤维从玻纤口加入,熔融挤出,经熔融反应,挤出造粒;双螺杆挤出机的工艺条件为:

一区温度:260-275℃,二区温度:260-275℃,三区温度:255-265℃,四区温度:250-265℃,五区温度:245-255℃,六区温度:245-250℃,七区温度:230-245℃,八区温度:230-240℃,机头温度:255-260℃;真空度0.02--0.10MPa,螺杆转速:300-500r/min;喂料速度:10-30r/min。

实施例2

取烘干后的PA66 61.1wt%,PA6 8wt%、滑石粉5wt%、玻璃微珠3wt%和热稳定剂0.4wt%混拌3-5min;然后加入间苯二甲酸0.3wt%、润滑剂0.2wt%和偶联剂0.3wt%相互混拌5-10min;将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中,玻璃纤维从玻纤口加入,熔融挤出,经熔融反应,挤出造粒;双螺杆挤出机的工艺条件为:

一区温度:260-275℃,二区温度:260-275℃,三区温度:255-265℃,四区温度:250-265℃,五区温度:245-255℃,六区温度:245-250℃,七区温度:230-245℃,八区温度:230-240℃,机头温度:255-260℃;真空度0.02--0.10MPa,螺杆转速:300-500r/min;喂料速度:10-30r/min。

实施例3

取烘干后的PA66 61.1wt%,PA6 8wt%、滑石粉5wt%、玻璃微珠4wt%和热稳定剂0.4wt%混拌3-5min;然后加入间苯二甲酸0.4wt%、润滑剂0.4wt%和偶联剂0.3wt%相互混拌5-10min;将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中,玻璃纤维从玻纤口加入,熔融挤出,经熔融反应,挤出造粒;双螺杆挤出机的工艺条件为:

一区温度:260-275℃,二区温度:260-275℃,三区温度:255-265℃,四区温度:250-265℃,五区温度:245-255℃,六区温度:245-250℃,七区温度:230-245℃,八区温度:230-240℃,机头温度:255-260℃;真空度0.02--0.10MPa,螺杆转速:300-500r/min;喂料速度:10-30r/min。

实施例4

取烘干后的PA66 61.1wt%,PA6 8wt%、滑石粉5wt%、玻璃微珠5wt%和热稳定剂0.4wt%混拌3-5min;然后加入间苯二甲酸0.5wt%、润滑剂0.4wt%和偶联剂0.3wt%相互混拌5-10min;将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中,玻璃纤维从玻纤口加入,熔融挤出,经熔融反应,挤出造粒;双螺杆挤出机的工艺条件为:

一区温度:260-275℃,二区温度:260-275℃,三区温度:255-265℃,四区温度:250-265℃,五区温度:245-255℃,六区温度:245-250℃,七区温度:230-245℃,八区温度:230-240℃,机头温度:255-260℃;真空度0.02--0.10MPa,螺杆转速:300-500r/min;喂料速度:10-30r/min。

测试数据

由测试数据可见,在这个复配体系中,间苯二甲酸和玻璃微珠的加入可大大改善熔融指数的变化,且变化明显,但是过量加入也会导致机械性能的下降。其中,玻璃微珠的加入不仅可改变材料的流动性,并且在外观上有较大的改变,注塑浮纤明显减少,而少量的间苯二甲酸和玻璃微珠的复配可以大大降低玻璃微珠的添加量,而不改变增强尼龙复合材料的机械性能。特别是复配比例间苯二甲酸和玻璃微珠(重量)为1:10时,流动改性助剂总重量在整个体系的重量里占比为3.3-4.4wt%时(即实施例2和实施例3),在熔融指数不错的情况下,机械性能在实际生产中完全满足市场需求。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1