本发明涉及一种高流动性长玻璃纤维增强PA66复合材料及其制造方法。
背景技术：
尼龙66(PA66)的常用的工程塑料，具有良好的耐热性、自润滑性、耐磨性、机械性能、易加工性等优点，但是尼龙的吸湿性强、尺寸稳定性差缺点，限制了其在一些领域的应用，为了改善尼龙尺寸稳定性能差、吸湿性强的缺点，提高复合材料的机械性能，通过玻纤增强可以减小复合材料的收缩率和吸水性，相比短玻纤增强PA66复合材料，长玻纤增强PA66的玻纤丝束受树脂的保护，在注塑成型阶段不易被螺杆剪碎，可以使玻纤在注塑件中保留较长的保留长度，从而保证复合材料较高的机械性能。
长玻纤增强尼龙LGFR-PA66粒子是采用特制的浸渍模头与连续的玻璃纤维丝束熔融浸渍而得，长玻纤增强尼龙1956年在美国研发成功，目前长玻纤增强尼龙的主要技术由国外公司控制，树脂特性、浸渍工艺、玻纤丝束、浸润剂、分散剂等对于玻纤丝束的浸润效果有很大的影响，
在长玻纤增强尼龙LGFR-PA66材料的制备过程中，玻纤的浸润是保证复合材料力学性能非常关键，在热塑性树脂中，PA66材料的加工性能低于PA6、PP等材料，并且在市场上不同粘度的PA66的牌号比较少，目前常见的最低相对粘度一般是2.4，粘度太高选择性，树脂的流动性太差，不利于长玻纤增强尼龙LGFR-PA66材料在熔融阶段对玻纤丝束充分浸润，一般的改善PA66流动性的流动改性剂的改性机理都是在加工的过程中降低PA66的分子链得到高流动性的PA66，该方法可以得到高流动性的PA66虽然可以使玻纤丝束在浸渍模头中得到充分浸润，但是PA66分子量降低使其力学性能下降，分子量的降低的过程中会产生一些小分子的成分，这样会使材料的VOC升高，并且该方法在生产过程中发生化学变化，反应过程受生产条件的影响很大，这就导致不同批次间生产会有浮动，一种改性方式在不影响产品性能的前提下得到高流动的PA66于获得优异力学性能和低VOC的长玻纤增强尼龙LGFR-PA66材料具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种制备工艺简单、力学性能优异的长玻璃纤维增强PA66复合材料，以克服现有技术在改善玻璃纤维增强PA66为了改善树脂流动性所导致的材料原有力学性能受损害的缺点，制备了具有优异力学性能的长玻纤增强尼龙LGFR-PA66材料，可满足作为汽车内饰件的技术性能要求。
本发明的另一个目的是提供了长玻璃纤维增强PA66材料的制备方法。
本发明的目的是通过如下的方式实现的：
一种高流动性长玻璃纤维增强PA66复合材料，其组成按重量百分比计，包括10～60％与复合材料粒子长度方向平行排列的长玻璃纤维和90～40％的改性PA66。
所述改性PA66树脂是对市场上已有的商品化的PA66树脂通过双螺杆挤出机进行挤出制备，所述改性PA66树脂包含以下重量百分比计的原料：
在改性聚丙烯树脂体系中，
所述的PA66树脂的相对粘度2.4，熔体流动速率是22g/10min，测试条件为275℃/0.325kg。
所述的流动改性剂CYD 701C是一种超支化聚合物，可以有效提高流动性，可以有效的提高加工性能，提高产品的厚度均匀性和尺寸稳定性。
所述的抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
所述的润滑剂为硅酮粉。
一种高流动性长玻璃纤维增强PA66复合材料的制备方法：其步骤如下：
(1)制备改性PA66树脂：将PA66、流动改性剂CYD 701C、抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中混合均匀，将上述混合物通过双螺杆挤出机主喂料口加入到挤出机；挤出加工温度为260～280℃，主机转速是200～400rpm。
(2)制备长玻璃纤维增强PA66复合材料：熔融改性PA66树脂熔体浸渍连续长玻璃纤维，浸渍加工温度为270～300℃，采用拉挤工艺制备长玻璃纤维增强PA66材料。
复合物从挤出机进入浸渍机头浸渍牵引的连续玻璃纤维后经水槽冷却切粒成长度为8～15mm的长玻璃纤维增强PA66材料颗粒。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：不需要预先单独购买或生产具有高流动性的PA66树脂，又避免了传统流动改性剂通过断裂的方式提高PA66树脂流动性导致力学性能降低的缺点，本发明通过在生产的过程中引入超支化聚合物来提高PA66树脂的流动性，超支化聚合物利用其独特的结构在不降低PA66树脂力学性能的前提下提高其流动性，使得玻纤丝束在浸渍模头中可以得到充分浸润，从而获得力学性能优良、表观较好的长玻璃纤维增强PA66复合材料
具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明，在不违反本发明的宗旨下，本发明应不限于以下实验例具体明示的内容。
实施例所用原材料如下：
PA66EPR24：熔融指数22g/10min，测试条件275℃*0.325kg；
连续玻璃纤维；PPG公司EC I7-4588；
l流动改性剂CYD 701C：分析纯，市售。
马来酸酐：工业级，市售。
抗氧剂：受阻酚类抗氧剂1010，瑞士CIBA公司；
抗氧剂：三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯168，市售。
润滑剂：硅酮粉，工业级，市售；
产品性能测试方法：
熔体质量流动指数(熔融指数)：按ISO 1133方法，在275℃，0.325kg载荷下测试。
拉伸性能：按ISO 527-2方法，样条尺寸：170*10*4mm，试验速度5mm/min。
弯曲性能：按ISO 178方法，样条尺寸：80*10*4mm，试验速度2mm/min。
缺口冲击性能：按ISO 180方法，样条尺寸：80*10*4mm。
表观性能：通过注塑机制备150*100*3.2的样板观察表面浮纤情况。
实施例1
将PA66树脂9.88kg，流动改性剂CYD-701C 20g，抗氧剂101025g，抗氧剂-168 25g，润滑剂-硅酮粉50g使用高速搅拌机混合均匀，将上述材料从TE-35(长径比L/D＝48)双螺杆挤出机主喂料口加入。加工温度(从喂料口到模头)分别是：240℃，280℃，280℃，280℃，280℃，280℃，300℃，300℃，主机转速是350rpm。
经挤出机熔融反应的复合物与连续玻璃纤维采用拉挤工艺，浸渍加工温度为300℃，通过浸渍机头后冷却切粒，制成纤维重量百分含量为50％且其长度与树脂粒料长度相同的长玻纤增强PA66颗粒料，采用注塑机制备标准力学测试试样，在23℃50％RH的环境中调节8h后测试其力学性能，测试结果见表1。
实施例2
将PA66树脂9.85kg，流动改性剂CYD-701C 50g，抗氧剂101025g，抗氧剂-168 25g，润滑剂-硅酮粉50g使用高速搅拌机混合均匀，将上述材料从TE-35(长径比L/D＝48)双螺杆挤出机主喂料口加入。加工温度(从喂料口到模头)分别是：240℃，280℃，280℃，280℃，280℃，280℃，300℃，300℃，主机转速是350rpm。
经挤出机熔融反应的复合物与连续玻璃纤维采用拉挤工艺，浸渍加工温度为300℃，通过浸渍机头后冷却切粒，制成纤维重量百分含量为50％且其长度与树脂粒料长度相同的长玻纤增强PA66颗粒料，采用注塑机制备标准力学测试试样，在23℃50％RH的环境中调节8h后测试其力学性能，测试结果见表1。
实施例3
将PA66树脂9.82kg，流动改性剂CYD-701C 80g，抗氧剂101025g，抗氧剂-168 25g，润滑剂-硅酮粉50g使用高速搅拌机混合均匀，将上述材料从TE-35(长径比L/D＝48)双螺杆挤出机主喂料口加入。加工温度(从喂料口到模头)分别是：240℃，280℃，280℃，280℃，280℃，280℃，300℃，300℃，主机转速是350rpm。
经挤出机熔融反应的复合物与连续玻璃纤维采用拉挤工艺，浸渍加工温度为300℃，通过浸渍机头后冷却切粒，制成纤维重量百分含量为50％且其长度与树脂粒料长度相同的长玻纤增强PA66颗粒料，采用注塑机制备标准力学测试试样，在23℃50％RH的环境中调节8h后测试其力学性能，测试结果见表1。
实施例4
将PA66树脂9.85kg，流动改性剂CYD-701C 50g，抗氧剂101025g，抗氧剂-168 25g，润滑剂-硅酮粉50g使用高速搅拌机混合均匀，将上述材料从TE-35(长径比L/D＝48)双螺杆挤出机主喂料口加入。加工温度(从喂料口到模头)分别是：240℃，280℃，280℃，280℃，280℃，280℃，300℃，300℃，主机转速是350rpm。
经挤出机熔融反应的复合物与连续玻璃纤维采用拉挤工艺，浸渍加工温度为300℃，通过浸渍机头后冷却切粒，制成纤维重量百分含量为50％且其长度与树脂粒料长度相同的长玻纤增强PA66颗粒料，采用注塑机制备标准力学测试试样，在23℃50％RH的环境中调节8h后测试其力学性能，测试结果见表1。
实施例5
将PA66树脂9.85kg，流动改性剂CYD-701C 50g，抗氧剂101025g，抗氧剂-168 25g，润滑剂-硅酮粉50g使用高速搅拌机混合均匀，将上述材料从TE-35(长径比L/D＝48)双螺杆挤出机主喂料口加入。加工温度(从喂料口到模头)分别是：240℃，280℃，280℃，280℃，280℃，280℃，300℃，300℃，主机转速是350rpm。
经挤出机熔融反应的复合物与连续玻璃纤维采用拉挤工艺，浸渍加工温度为300℃，通过浸渍机头后冷却切粒，制成纤维重量百分含量为50％且其长度与树脂粒料长度相同的长玻纤增强PA66颗粒料，采用注塑机制备标准力学测试试样，在23℃50％RH的环境中调节8h后测试其力学性能，测试结果见表1。
比较例1
将PA66树脂9.9kg，抗氧剂101025g，抗氧剂-168 25g，润滑剂-硅酮粉50g使用高速搅拌机混合均匀，将上述材料从TE-35(长径比L/D＝48)双螺杆挤出机主喂料口加入。加工温度(从喂料口到模头)分别是：240℃，280℃，280℃，280℃，280℃，280℃，300℃，300℃，主机转速是350rpm。
经挤出机熔融反应的复合物与连续玻璃纤维采用拉挤工艺，浸渍加工温度为300℃，通过浸渍机头后冷却切粒，制成纤维重量百分含量为50％且其长度与树脂粒料长度相同的长玻纤增强PA66颗粒料，采用注塑机制备标准力学测试试样，在23℃50％RH的环境中调节8h后测试其力学性能，测试结果见表1。。
表1：性能测试结果。
由上表可见，当直接采用商品化的PA66树脂作为浸渍树脂基体制备长玻璃纤维增强PA66材料时，材料的力学性能较差，这是由于材料的流动性差，使得PA66树脂不能在浸渍模头对玻纤充分浸润导致的。
本发明通过超支化聚合物对已商品化的PA66树脂采用双螺杆挤出机进行反应挤出，制备出高熔指的改性PA66树脂，并且采用熔体浸渍方法制备了长玻璃纤维增强Pa66材料。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：不需要预先单独购买或生产具有高流动性的PA66树脂，又避免了传统流动改性剂通过断裂的方式提高PA66树脂流动性导致力学性能降低的缺点，不仅使获得的长玻纤增强PA66力学性能优异，并且获得较好的外观。