一种连续玻璃纤维增强尼龙材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料领域，具体设及一种连续玻璃纤维增强尼龙材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯（Carothers)及其领导下的一个科研小组研 制出来的，是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，它的合 成是合成纤维工业的重大突破，同时也是高分子化学的一个非常重要里程碑。
[000引在PA中加入30%的玻璃纤维，PA的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性 能有明显提高，耐疲劳尼龙强度是未增强的2. 5倍。玻璃纤维增强PA的成型工艺与未增 强时大致相同，但因流动较增强前差，所W注射压力和注射速度要适当提高，机筒溫度提高 10-40°C。由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上 增强，导致制品变形翅曲，因此，模具设计时，诱口的位置、形状要合理，工艺上可W提高模 具的溫度，制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外，加入玻纤的比例越大，其对注塑机 的塑化元件的磨损越大，最好是采用双金属螺杆、机筒。
[0004] 长玻璃纤维增强尼龙材料与普通短玻璃纤维增性、耐蠕变性及耐磨、耐热性等都 得W提高，从而进一步拓龙在汽车、机械、电器、军工等领域有巨大的发展潜力，可罩、座椅 骨架、车头灯、风扇、散热器格栅、仪表盘托架等。 阳〇化]虽然现有的长玻璃纤维增强尼龙材料在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强 度上都有很大提高，但还是不能满足一些特殊领域的应用，如何进一步提高运些指标就成 为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明目的是提供一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，进一步地提高拉伸强度、弯 曲强度、弯曲模量和冲击强度。
[0007] 本发明的技术方案为：一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，由W下重量份的原料组 成： 连续玻璃纤维8-25份， 玄武岩纤维3-5份， 尼龙40-70份， 相容剂3-9份， 抗氧剂0.4-0. 9份， 偶联剂0. 3-0. 5份。
[0008] 进一步地，连续玻璃纤维为连续无抢玻璃粗纱，纤维直径为14-20ym。
[0009] 进一步地，玄武岩纤维为直径为5-7ym，长度6-lOmm。
[0010] 进一步地，相容剂为马来酸酢接枝PP、马来酸酢接枝POE、马来酸酢接枝阳、 马来酸酢接枝EPDM、马来酸酢接枝沈BS中的一种或几种混合物。
[0011] 进一步地，所述偶联剂为丫-氨丙基=乙氧基硅烷、丫-缩水甘油酸氧丙基=甲 氧基硅烷或丫-甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷中的至少一种。
[0012] 进一步地，抗氧剂为受阻酪类或亚憐酸醋类抗氧剂。
[0013] 一种连续玻璃纤维增强尼龙材料的制备方法，包含W下步骤： (1) 将尼龙、相容剂、抗氧剂和偶联剂加入到混料机中使之充分混合均匀； (2) 将步骤（1)得到的混合物加入到双螺杆挤出机中，从口模挤出输送至挤出模头中， 机筒中的塑化溫度为230-250°C; (3) 玻璃纤维和玄武岩纤维经预热处理后，引入到挤出模头中，经分散漉强制分散后 与混合物充分混合，然后从口模牵出，最后冷却、切粒，即得连续玻璃纤维增强尼龙材料。
[0014] 本发明与现有技术相比具有如下优点： 本发明采用连续玻璃纤维和玄武岩纤维的混合纤维作为增强材料，在现有的连续玻璃 纤维的基础上进一步提高拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度，拉伸强度最高提高了 18. 2%，弯曲强度最高提高了 12. 9%，弯曲模量最高提高了 10. 3%，悬臂梁缺口冲击强度最高 提高了 13. 3%。
【具体实施方式】 阳〇1引实施例1 一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，由W下重量份的原料组成： 连续玻璃纤维8份， 玄武岩纤维5份， 尼龙40份， 相容剂9份， 抗氧剂0. 4份， 偶联剂0. 5份。
[0016] 连续玻璃纤维为连续无抢玻璃粗纱，纤维直径为14-20ym。玄武岩纤维为直径 为5-7ym，长度6-lOmm。相容剂为马来酸酢接枝P0E。偶联剂为丫-氨丙基S乙氧基娃 烧。抗氧剂为亚憐酸醋类抗氧剂。
[0017] (1)将尼龙、相容剂、抗氧剂和偶联剂加入到混料机中使之充分混合均匀； (2) 将步骤（1)得到的混合物加入到双螺杆挤出机中，从口模挤出输送至挤出模头中， 机筒中的塑化溫度为230-250°C; (3) 玻璃纤维和玄武岩纤维经预热处理后，引入到挤出模头中，经分散漉强制分散后 与混合物充分混合，然后从口模牵出，最后冷却、切粒，即得连续玻璃纤维增强尼龙材料。 阳〇1引实施例2 一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，由W下重量份的原料组成： 连续玻璃纤维25份， 玄武岩纤维3份， 尼龙70份， 相容剂3份， 抗氧剂0. 4份， 偶联剂0. 5份。
[0019] 连续玻璃纤维为连续无抢玻璃粗纱，纤维直径为14-20ym。玄武岩纤维为直径 为5-7ym，长度6-lOmm。相容剂为马来酸酢接枝阳和马来酸酢接枝EPDM混合物。偶联 剂为丫-甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷。抗氧剂为受阻酪类抗氧剂。
[0020] (1)将尼龙、相容剂、抗氧剂和偶联剂加入到混料机中使之充分混合均匀； (2) 将步骤（1)得到的混合物加入到双螺杆挤出机中，从口模挤出输送至挤出模头中， 机筒中的塑化溫度为230-250°C; (3) 玻璃纤维和玄武岩纤维经预热处理后，引入到挤出模头中，经分散漉强制分散后 与混合物充分混合，然后从口模牵出，最后冷却、切粒，即得连续玻璃纤维增强尼龙材料。 阳OW实施例3 一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，由W下重量份的原料组成： 连续玻璃纤维20份， 玄武岩纤维4份， 尼龙55份， 相容剂6份， 抗氧剂0. 6份， 偶联剂0.4份。
[0022] 连续玻璃纤维为连续无抢玻璃粗纱，纤维直径为14-20ym。玄武岩纤维为直径 为5-7ym，长度6-lOmm。相容剂为马来酸酢接枝PP。偶联剂为丫-缩水甘油酸氧丙基S 甲氧基硅烷。抗氧剂为受阻酪类抗氧剂。
[0023] (1)将尼龙、相容剂、抗氧剂和偶联剂加入到混料机中使之充分混合均匀； (2) 将步骤（1)得到的混合物加入到双螺杆挤出机中，从口模挤出输送至挤出模头中， 机筒中的塑化溫度为230-250°C; (3) 玻璃纤维和玄武岩纤维经预热处理后，引入到挤出模头中，经分散漉强制分散后 与混合物充分混合，然后从口模牵出，最后冷却、切粒，即得连续玻璃纤维增强尼龙材料。
[0024] 对照例 连续玻璃纤维20份， 尼龙55份， 相容剂6份， 抗氧剂0. 6份， 偶联剂0.4份。 阳0巧]连续玻璃纤维为连续无抢玻璃粗纱，纤维直径为14-20ym。相容剂为马来酸酢 接枝PP。偶联剂为丫-缩水甘油酸氧丙基=甲氧基硅烷。抗氧剂为受阻酪类抗氧剂。
[0026] (1)将尼龙、相容剂、抗氧剂和偶联剂加入到混料机中使之充分混合均匀； (2) 将步骤（1)得到的混合物加入到双螺杆挤出机中，从口模挤出输送至挤出模头中， 机筒中的塑化溫度为230-250°C; (3) 玻璃纤维经预热处理后，引入到挤出模头中，经分散漉强制分散后与混合物充分 混合，然后从口模牵出，最后冷却、切粒，即得连续玻璃纤维增强尼龙材料。
[0027] 表1不同实施例制备的尼龙材料的性能参数
从表I看出，采用本发明的配方和方法，拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和悬臂梁缺口 冲击强度都有不同程度的提高，拉伸强度最高提高了 18. 2%，弯曲强度最高提高了 12.9%， 弯曲模量最高提高了 10. 3%，悬臂梁缺口冲击强度最高提高了 13. 3%。
[0028] 由此可见，在现有的连续玻璃纤维增强尼龙的基础上，加入特定比例的玄武岩纤 维，可W提高拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和悬臂梁缺口冲击强度。
[0029] W上所述实施例仅表达了本申请的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些都属于本 申请的保护范围。
【主权项】
1. 一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成： 连续玻璃纤维8-25份， 玄武岩纤维3-5份， 尼龙40-70份， 相容剂3-9份， 抗氧剂〇. 4-0. 9份， 偶联剂〇. 3-0. 5份。2. 根据权利要求1所述的一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，其特征在于，连续玻璃纤 维为连续无捻玻璃粗纱，纤维直径为14-20 ym。3. 根据权利要求1所述的一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，其特征在于，玄武岩纤维 为直径为5-7 y m，长度6-10_。4. 根据权利要求1所述的一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，其特征在于，相容剂为马 来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝EPDM、马来酸酐 接枝SEBS中的一种或几种混合物。5. 根据权利要求1所述的一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，其特征在于，所述偶联剂 为T -氨丙基三乙氧基硅烷、T -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或T-甲基丙烯酰氧 基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。6. 根据权利要求1所述的一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，其特征在于，抗氧剂为受 阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂。7. 根据权利要求1-6任一项所述的一种连续玻璃纤维增强尼龙材料的制备方法，其特 征在于，包含以下步骤： (1) 将尼龙、相容剂、抗氧剂和偶联剂加入到混料机中使之充分混合均匀； (2) 将步骤（1)得到的混合物加入到双螺杆挤出机中，从口模挤出输送至挤出模头中， 机筒中的塑化温度为230-250°C ; (3) 玻璃纤维和玄武岩纤维经预热处理后，引入到挤出模头中，经分散辊强制分散后 与混合物充分混合，然后从口模牵出，最后冷却、切粒，即得连续玻璃纤维增强尼龙材料。
【专利摘要】本发明公开了一种连续玻璃纤维增强尼龙材料，由以下重量份的原料组成：连续玻璃纤维？8-25份，玄武岩纤维？3-5份，尼龙？40-70份，相容剂？3-9份，抗氧剂？0.4-0.9份，偶联剂？0.3-0.5份。本发明采用连续玻璃纤维和玄武岩纤维的混合纤维作为增强材料，在现有的连续玻璃纤维的基础上进一步提高拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度，拉伸强度最高提高了18.2%，弯曲强度最高提高了12.9%，弯曲模量最高提高了10.3%，悬臂梁缺口冲击强度最高提高了13.3%。
【IPC分类】C08K7/10, C08K7/14, C08L77/00, C08L51/06, B29C47/92, C08K13/04, B29B9/06
【公开号】CN105153687
【申请号】CN201510622606
【发明人】谭江梅, 苟凯
【申请人】四川光亚塑胶电子有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月28日