专利名称：：一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料及其制备方法，可用于汽车配件，尤其是发动机罩盖，属于高分子材料
技术领域：
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背景技术：
：尼龙6是一种用途非常广泛的工程塑料，由己内酰胺聚合制得，其熔点为215225°C，使用温度范围在-40'C15(TC，由于普通尼龙6受温度和环境的影响，性能会出现大幅度的变化，所以其应用受到了极大的限制。因此，可以通过对其进行填充增强改性，使其综合性能得到明显提升。一般的玻纤增强尼龙6，确实可以提高尼龙6材料的刚性和强度，但是由于玻璃纤维容易在流动方向取向，造成制件的各向异性，从而内应力比较容易集中，而出现翘曲变形现象。如果使用填料增强尼龙6，由于填料不容易取向，对制件的翘曲和尺寸稳定性有很大的帮助。如果需要得到刚性和强度高，同时需要防翘曲和尺寸稳定性好的增强尼龙6制件，就需要同时使用填料和玻璃纤维增强，如汽车的发动机罩盖。国外的大公司，就已经开发出很多材料用于汽车发动机罩盖，如美国杜邦公司的Minion73GM40,德国巴斯夫公司的UltramidB3WGM24，帝斯曼公司的AkulonK223-HGM24、AkulonK223-HGM35、AkulonK224-FHGM35和AkulonK220-HGM44，以及罗地亚公司的TechnylA218MT25V15等等。现有的一些相应的国产材料性能不合格，表面浮纤严重，翘曲明显，同时对于中国国内这样的材料的开发和研究并没有见如文献。
发明内容本发明的目的是提供一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料及其制备方法，使所得产品具有较高的刚性和强度，以及较好的防翘曲性和尺寸稳定性。为了实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料，其特征在于，由以下以重量百分比计的原料制成尼龙6树脂58.7%;玻璃纤维20%;填料20%;抗氧剂0.3%;色母粒1.0%。进一步地，所述尼龙6树脂的粘度为2.7-2.9。所述玻璃纤维为直径为6-17微米的经过硅烷偶联剂改性的无碱玻璃纤维。所述填料为粒径为1250目的经过硅垸偶联剂表面处理的滑石粉。所述的抗氧剂为碘化钾和碘化铜的共混物。所述的色母粒为苯胺黑。本发明还提供了上述一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为按重量百分比将尼龙6、填料、抗氧剂和色母粒均匀混合后加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中，双螺杆挤出机的一区温度为220-240°C，二区温度为230-250°C，三区温度为230_250°C，四区温度为230-250°C，玉区温度为240-260°C，六区温度为240-260°C，七区温度为230-250。C，八区温度为230-250°C，九区温度为220_240°C，停留时间为1-3分钟，主机转速为200-300转/分钟，挤出后冷却、干燥、切粒。本发明的优点是材料性能优异，能在刚性和翘曲性方面得到平衡。具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明在实施例复合材料配方中，尼龙6牌号为PA6M32800,广州新汇美达公司生产；玻纤牌号ECS301，经过硅烷偶联剂KH550改性，重庆复合材料有限公司；滑石粉牌号D-800，D-1250H，D-2000H和D-3000H，经过硅烷偶联剂KH550改性，东辰矿业有限公司；抗氧剂牌号HS-03，铜盐抗氧剂，瑞士汽巴公司；色母粒牌号N54/1044，英国高莱公司。本发明的一种填料和玻璃纤维增强尼龙6采用瑞亚公司生产的52A(长径比为40)双螺杆挤出机生产。实施例l将58.7wt。/。的PA6M32800，20wt。/。的D-800H，0.3wt。/。的HS-03，1.0wt%N54/1044均匀混合后加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维20wt。/。的ECS301，加工条件为一区温度220。C，二区温度230。C，三区温度240°C，四区温度24(TC，五区温度25(TC，六区温度250'C，七区温度245。C，八区温度235'C，九区温度240'C;停留时间1.5分钟，主机转速280转/分钟。实施例2将58.7wt。/。的PA6M32800，20wt。/。的D-1250H，0.3wt。/。的HS-03，1.0wt%N54/1044均匀混合后加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维20wt。/。的ECS301，加工条件为一区温度220。C，二区温度230。C，三区温度240。C，四区温度24(TC，五区温度250。C，六区温度25(TC，七区温度245'C，八区温度235X:，九区温度240'C;停留时间1.5分钟，主机转速280转/分钟。实施例3将58,7wt。/。的PA6M32800，20wt。/。的D-2000H，0.3wt。/。的HS-03，1.0wt%N54/1044均匀混合后加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维20wt。/。的ECS301，加工条件为一区温度220。C，二区温度230。C，三区温度240'C，四区温度240'C，五区温度250。C，六区温度25(TC，七区温度245'C，八区温度235'C，九区温度24(TC;停留时间1.5分钟，主机转速280转/分钟。实施例4将58.7wt。/。的PA6M32800,20wt。/。的D-3000H，0.3wt。/。的HS-03，1.0wt%N54/1044均匀混合后加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维20wt。/。的ECS301，加工条件为一区温度220。C，二区温度230。C，三区温度240°C，四区温度240。C，五区温度250。C，六区温度250。C，七区温度245。C，八区温度235。C，九区温度24(TC;停留时间l.5分钟，主机转速280转/分钟。对比例l将57.7wt。/。的PA6M32800，20wt。/。的D-1250H，0.3wt。/。的HS-03，2.0wt%N54/1044均匀混合后加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维20wt。/。的ECS301，加工条件为一区温度220。C，二区温度230。C，三区温度240。C，四区温度240。C，五区温度250。C，六区温度250。C，七区温度245。C，八区温度235'C，九区温度220'C;停留时间1.5分钟，主机转速280转/分钟。对比例2将59.2wt。/。的PA6M32800,20wt。/。的D-1250H，0.3wt。/。的HS-03，0.5wt%N54/1044均匀混合后加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维20wt。/。的ECS301，，加工条件为一区温度220。C，二区温度230。C，三区温度240°C，四区温度240'C，五区温度25(TC，六区温度25(TC，七区温度245'C，八区温度235'C，九区温度22(TC;停留时间1.5分钟，主机转速280转/分钟。力学性能测试将制备好的粒料放入鼓风烘箱中，在12(TC条件下烘干6小时，然后将干燥好的粒料在注射成型机中进行注射成型制备样条。注射成型模温约7(TC。拉伸性能测试按ISO527-2进行，试样尺寸为150*10*4咖，拉伸速度为10mm/min;弯曲性能测试按ISO178进行，试样尺寸为80*10*4mm，弯曲速度为2mra/min，跨距为64mm;简支梁缺口冲击强度按ISO179进行，试样尺寸为55*6*4腿，缺口深度为试样厚度的三分之一；材料的综合力学性能通过测试所得的拉伸强度，断裂伸长率、缺口冲击强度、无缺口冲击强度、弯曲强度、弯曲模量和挠度的数值进行评定；实施例和对比例配方及力学性能比较如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从表1的实施列1-4可知，滑石粉的粒径对填充增强尼龙6的影响非常明显，发现在当滑石粉的粒径为1250目时，其综合性能是最好的。当滑石粉的粒径为800目时，其整体的刚性和韧性是最差，主要是因为滑石粉的粒径过大，造成材料内部的缺陷比较明显；当滑石粉的粒径过小，如2000目或者3000目，容易填料在材料中团聚，也造成材料的缺陷，性能没有粒径为1250目时好。从表1的对比例1和2，当色母的含量为2%，其整体的性能相比色母含量为0.5%下降比较多，尤其是缺口冲击强度，主要是色母中的碳黑成份，造成材料的缺陷比较多，故一定要控制色母的用量。权利要求1.一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料，其特征在于，由以下以重量百分比计的原料制成尼龙6树脂58.7％；玻璃纤维20％；填料20％；抗氧剂0.3％；色母粒1.0％。2.如权利要求1所述的一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料，其特征在于，所述尼龙6树脂的粘度为2.7-2.9。3.如权利要求1所述的一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料，其特征在于，所述玻璃纤维为直径为6-17微米的经过硅烷偶联剂改性的无碱玻璃纤维。4.如权利要求1所述的一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料，其特征在于，所述填料为粒径为1250目的经过硅烷偶联剂表面处理的滑石粉。5.如权利要求1所述的一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料，其特征在于，所述的抗氧剂为碘化钾和碘化铜的共混物。6.如权利要求1所述的一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料，其特征在于，所述的色母粒为苯胺黑。7.如权利要求1所述的一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为按重量百分比将尼龙6、填料、抗氧剂和色母粒均匀混合后加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中，双螺杆挤出机的一区温度为220-240°C，二区温度为230-250°C，三区温度为230-250°C，四区温度为230-250°C，五区温度为240-260°C，六区温度为240-260°C，七区温度为230-250°C，八区温度为230-250°C，九区温度为220-240°C，停留时间为1-3分钟，主机转速为200-300转/分钟，挤出后冷却、干燥、切粒。全文摘要本发明提供了一种填料和玻璃纤维增强尼龙6材料，其特征在于，由以下以重量百分比计的原料制成尼龙6树脂58.7％；玻璃纤维20％；填料20％；抗氧剂0.3％；色母粒1.0％。本发明还提供了上述材料的制备方法。本发明的材料具有优良的力学性能和防翘曲性。文档编号C08L77/00GK101445654SQ20081020729公开日2009年6月3日申请日期2008年12月18日优先权日2008年12月18日发明者丁正亚,冯德才,妤苏申请人:上海金发科技发展有限公司;金发科技股份有限公司