一种聚酰胺6复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料技术领域，设及一种复合材料及其制备方法，尤其是一种聚酷胺6 复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 汽车行业中，其结构或者装饰中设及聚酷胺6的部件已经成为当下研发方向高度 集中的领域，加之市场上对注塑级聚酷胺6材料的要求越来越高，该领域的发展越来越迅 猛。
[0003] 众所周知，聚酷胺6具有良好的综合性能，密度低，容易成型，设计自由度大，隔热 绝缘，而且在模具和组装成本上也有明显的优势。聚酷胺6不仅拉伸强度高、冲击性能优而 且热变形溫度高、耐热、摩擦系数低，耐磨损、自润滑、耐油、耐化学性能优，而且特别是适于 用玻纤或其他材料填充增强改性，提升材料性能和档次，满足最终部件和客户需求。
[0004] 目前，市面上的聚酷胺6汽车制品种类繁多，如散热器箱、前格栅、加热器箱、散 热器叶片、转向柱罩、尾灯罩、吸附罐、定时齿轮外罩、风扇叶片、各种齿轮、散热器水室、空 气滤清器外壳、进气歧管、控制开关、进气导管、真空连接管、安全气囊、电气仪表外壳、刮水 器、累叶轮、轴承、衬套、阀座、车口把手、车轮罩等，总之，聚酷胺6已经设及汽车发动机部 件、电气部件、车身部件和安全气囊等多部位。
[0005] 汽车n、窗框装饰条安装时，需要将聚酷胺6复合材料覆盖至金属骨架上，为了便 于安装，需要复合材料软一点；安装后，为了保证和金属骨架之间的固定牢度，又需要复合 材料有一定的硬度，所W运就要求材料软硬适中。为了满足材料软硬适中的特性，需要加 入玻璃纤维和相容剂改性聚酷胺6材料，聚酷胺6材料由于黏度较高，尤其在添加了玻璃 纤维和相容剂后，材料的流动性会变得特别差；此外，选择玻璃纤维作为聚酷胺6材料的增 强剂，虽然玻璃纤维填充聚酷胺6材料具有优异的刚度和初性，但是由于玻璃纤维颜色泛 白，用做深色产品时，表面能看到一层玻璃纤维，影响美观。因此，难W满足像汽车口框装饰 条运样的大型、薄壁制件的注塑加工。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是：针对W上技术存在的缺点，提出一种聚酷胺6复 合材料及其制备方法，解决了材料的流动性差的问题，使该复合材料注塑出的产品具有较 好的综合性能和良好的外观。
[0007] 本发明由W下技术方案解决技术问题：一种聚酷胺6复合材料，其特征在于：原料 包括W下重量份的组分：
[0008] 聚醜肢6 狂-92份 玻璃纤维 日-20份 无机矿物 1-10槪 相容剂 ^20份 成核剂 0. 1-0. 5份 润滑剂 0. 1-3份 偶联剂 0. 1-0. 5份 抗氧剂 0. ^ 1份 黑色巧 妊.技-3份。
[0009] 进一步的技术方案，原料包括W下重量份的组分：
[0010] 聚醜胺6 姑-88^(分 玻璃纤维5 ~2(H分 无机矿物2-1日份 相容剂 3-20悅 成核剂 0. 1-0. 3份 润滑剂 0.6-2份 偶联剂 0. 1-0. 2份 抗氧剂 0. 2- 0. 6份 黑色母 化6 - 2份。
[0011] 进一步的技术方案，所述聚酷胺6的相对粘度为2. 0-2. 8。
[001引进一步的技术方案，所述玻璃纤维是纤维直径为7ym-13ym、纤维长度为 3-4. 5mm的无碱短切纤维。
[0013] 进一步的技术方案，所述无机矿物是玻璃微珠、滑石粉、碳酸巧、云母或者硫酸领 中的一种，无机矿物粒径为10-80ym;
[0014] 所述的相容剂为马来酸酢接枝聚乙締、马来酸酢接枝=元乙丙橡胶、马来酸酢接 枝P0E、丙締酸醋共聚物、氨化SBS和乙締-辛締共聚物中的一种；
[0015] 所述成核剂是低分子量离聚物、次憐酸盐或乙酸盐中的一种；
[0016] 所述润滑剂为硬脂酸盐、硬脂酸酷胺、娃酬、低分子聚合物或石蜡中的一种；
[0017] 所述偶联剂为硅烷偶联剂、铁酸醋偶联剂或侣酸醋偶联剂中的一种；
[0018] 所述抗氧剂为酪类和亚憐酸醋类的混合物；
[0019] 所述黑色母为无机无载体黑色母和聚酷胺6载体有机黑色母的混合物或者聚締 控载体无机黑色母和聚酷胺6载体有机黑色母的混合物。
[0020] 一种制备聚酷胺6复合材料的方法，包括W下步骤：
[0021] 步骤一、矿物处理，将无机矿物、偶联剂加入共混机中，在80°C下共混3-5min，得 到处理过的矿物；
[0022] 步骤二、将聚酷胺6、步骤一中得到处理过的矿物、相容剂、成核剂、润滑剂、抗氧剂 和黑色母按所述比例加入共混机中，共混5-lOmin，得到混合均匀的物料；
[0023] 步骤=、烙融造粒，将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机主喂料口中，玻璃纤维从 双螺杆挤出机侧喂料口进入螺杆，在240°C-280°C下烙融挤出造粒。
[0024] 有益效果
[0025] 本发明一种聚酷胺6复合材料及其制备方法解决了材料的流动性差的问题，使该 复合材料注塑出的产品具有较好的综合性能和良好的外观。具体的有益效果如下：
[0026]1、本发明选用的聚酷胺6的相对粘度为2.0-2.8,聚酷胺6粘度越低，流动性越好， 玻璃纤维越容易被基料包裹，从而减少浮在注塑产品表面的玻璃纤维。
[0027] 2、本发明选用无机矿物的目的除了能减少产品的变形，还能加强玻璃纤维在聚酷 胺6中的分散，提高注塑产品表观。
[0028] 3、本发明添加相容剂是为了提高材料的初性并加强玻璃纤维、无机矿物和聚酷胺 6的结合性。
[0029] 4、本发明采用偶联剂提高聚酷胺6、无机矿物及玻璃纤维结合性。
[0030] 5、本发明采用润滑剂降低烙体内部的摩擦和烙体对机器的摩擦，加强玻璃纤维在 聚酷胺6中的分散，同时保持纤维的长度，保证材料的性能。
[0031] 6、本发明通过在聚酷胺6中加入有机黑色母和无机黑色母的混合物：单单加入有 机黑色母能更好的将玻璃纤维染黑，比单单加入无机黑色母更能获得较好的表面，但是聚 酷胺6在只加入有机黑色母的情况下，颜色会在光、热环境下容易退色，所W本发明使用加 入有机黑色母和无机黑色母的混合物。
[0032] 7、本发明加入成核剂能提高结晶速度和溫度，增强脱模性，减少产品后收缩，降低 产品翅曲变形。
[0033] 8、本发明采用的制备方法具有W下优势：先将无机矿物和偶联剂进行偶联处理， 处理后的矿物能较好的融入并分散在聚酷胺6基料中，保证了材料的性能和制品的外观； 将聚酷胺6、处理后的矿物、相容剂、成核剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂、和黑色母加入共混机 中预混能保证无机矿物W及其他助剂均匀分散在聚酷胺6基料中，保证材料性能的稳定 性；从侧喂料加入玻璃纤维，能减少机器对其的摩损，使其在材料中保留较长的长度，提高 材料的刚度和初性。
【具体实施方式】
[0034] 实施例一
[0035] -种聚酷胺6复合材料，各原料按W下重量份包括：聚酷胺6 :87. 6份，无碱短切 玻璃纤维：5份，云母：2份，马来酸酢接枝聚乙締：3份，铁酸醋偶联剂：0. 1份，抗氧剂：0. 6 份，次憐酸盐：〇. 1份，黑色母是聚乙締载体无机黑色母和聚酷胺6载体有机黑色母的混合 物，其中聚乙締载体无机黑色母0.5份，聚酷胺6载体有机黑色母0.5份，硬脂酸酷胺：0. 6 份。
[0036] 聚酷胺6的相对粘度为2. 8;无碱短切玻璃纤维的纤维直径为13ym，纤维长度为 4. 5mm;云母的粒径为80ym;抗氧剂为1098和168复配，重量比为I:1。
[0037] -种聚酷胺6复合材料的制备方法包括W下步骤：
[003引步骤一、矿物处理，将云母、铁酸醋偶联剂加入共混机中，在80°C下共混3min，得 到处理过的矿物；
[0039] 步骤二、将聚酷胺6、步骤一中得到处理过的矿物、马来酸酢接枝聚乙締、次憐酸 盐、硬脂酸酷胺、抗氧剂和黑色母按所述比例加入共混机中，共混5min，得到混合均匀的物 料；
[0040] 步骤=、烙融造粒，将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机主喂料口中，无碱短切玻 璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料口进入螺杆，在240°C下烙融挤出造粒。
[00川 实施例二
[0042] 一种聚酷胺6复合材料，各原料按W下重量份包括：聚酷胺6 :82. 6份，无碱短切 玻璃纤维：10份，碳酸巧：2份，马来酸酢接枝EPDM:3份，侣酸醋偶联剂：0. 1份，抗氧剂： 0. 6份，次憐酸盐：0. 1份，黑色母是聚乙締载体无机黑色母和聚酷胺6载体有机黑色母的混 合物，其中聚乙締载体无机黑色母0. 5份，聚酷胺6载体有机黑色母0. 5份；硬脂酸酷胺： 0.6份。
[0043] 聚酷胺6的相对粘度为2. 8;无碱短切玻璃纤维的纤维直径13ym，纤维长度为 4.Omm;碳酸觀位径为40ym;抗氧剂为1098和168复配，重量比为1 :1。
[0044] -种聚酷胺6复合材料的制备方法包括W下步骤：
[0045] 步骤一、矿物处理，将碳酸巧、侣酸醋偶联剂加入共混机中，在80°C下共
[0046] 混3min，得到处理过的矿物；
[0047] 步骤二、将聚酷胺6、步骤一中得到处理过的矿物、马来酸酢接枝EPDM、次憐酸盐、 硬脂酸酷胺、抗氧剂和黑色母按所述比例加入共混机中，共混5min，得到混合均匀的物料；
[0048] 步骤=、烙融造粒，将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机主喂料口中，无碱短切玻 璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料口进入螺杆，在240°C下烙融挤出造粒。
[0049] 实施例S
[0050] -种聚酷胺6复合材料，各原料按W下重量份包括：聚酷胺6 :80. 2份，无碱短切 玻璃纤维：10份，滑石粉：5份，马来酸酢接枝EPDM3份，硅烷偶联剂皿560 :0. 1份，抗氧剂： 0. 4份，次憐酸盐：0. 1份，黑色母是无机无载体黑色母和聚酷胺6载体有机黑色母的混合 物，其中无机无载体黑色母0.2份，聚酷胺6载体有机黑色母0.4份；娃酬：0. 6份。
[0051] 聚酷胺6的相对粘度为2.8;无碱短切玻璃纤维，纤维直径为13ym，纤维长度为 4.Omm;滑石粉粒径为10ym;抗氧剂为1098和168复配，重量比为1 :1。
[0052] -种聚酷胺6复合材料的制备方法包括W下步骤：
[0053] 步骤一、矿物处理，将滑石粉、硅烷偶联剂皿560加入共混机中，在80°C下共混 Smin，得到处理过的矿物；
[0054] 步骤二、将聚酷胺6、步骤一中得到处理过的矿物、马来酸酢接枝EPDM、次憐酸盐、 娃酬、抗氧剂和黑色母按所述比例加入共混机中，共混5min，得到混合均匀的物料；
[00巧]步骤=、烙融造粒，将混合均匀的