专利名称：一种磨碎纤维增强尼龙6塑料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及通用塑料技术领域，尤其指一种涉及以磨碎纤维增强尼龙6为主体所形成组合物的尼龙6塑料。
背景技术：
尼龙6作为一种通用塑料，它具有加工性能优良、机械性能好、耐热、耐磨等特点，在塑料中占有重要地位，但在制作工程部件时，其强度、刚度、耐热性远不能满足要求，这就限制了尼龙6在工程部件中的应用。目前比较常用的方法是利用添加玻璃纤维、云母粉、滑石粉、碳纤维以及硅灰石等对尼龙6进行改性，以制取增强的尼龙6。但是玻璃纤维容易引起表面粗糙而不平滑等缺陷，所以不能用在对外观有要求的产品中；云母粉、滑石粉对材料的增强作用有限，所以这些增强剂都不能用在有表面要求的塑料件中；碳纤维价格较高，而且只能用于对颜色较深的产品中，因此也限制了它的使用范围；所述硅灰石对塑料的抗刮性和强度均有一定程度的加强，但是硅灰石中含有石棉会对人体健康带来影响，使其应用具有相当的局限性。中国专利CN1554528中公开了一种用一种玻璃纤维增强尼龙6材料的制备方法，但是只涉及了一种普通玻璃纤维增强尼龙6的专利，玻璃纤维本身只是一种粗纱或一种短切纤维，没有涉及磨碎纤维的技术。中国专利CN101735606提供了一种用蒙脱土为核的壳核结构增强尼龙6材料，但也没有涉及磨碎纤维技术，在中国专利101724264A提到一种表观良好的增强改性尼龙6复合材料及其制备方法中，其使用矿物填料、玻璃纤维进行复合增强，但是其使用玻璃纤维为普通纤维，很难对最终产品的表观有所改进，同时也没有提到磨碎纤维的技术。综合国内相关技术，均没有通过用磨碎纤维来增强尼龙6性能的产品。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术的缺陷提供一种具有高表面光滑度并同时具有高强度、耐热、高刚度、高抗冲击的尼龙6塑料。本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述尼龙6塑料的制造方法，该制造方法工艺简单且操作方便。本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为:该尼龙6塑料，其特征在于其配方的基本组成如下:
(以下按重量百分比计算)
尼龙 650-80%
磨碎纤维20-40%
偶联剂0.1-0.5%
增韧剂5-15%
润滑剂0.2-0.8%
助剂0.1-3.1%。
在本发明的优选实施方案中，所述尼龙6可为聚己内酰胺。所述磨碎纤维增强尼龙6塑料的相对粘度为2.5-3.0。在本发明的其他优选实施方案中，所述磨碎纤维优选为磨碎玻璃纤维，该磨碎玻璃纤维的直径为0.008-0.020_，磨碎纤维的长度小于或等于0.1_。在本发明的其他优选实施方案中，所述增韧剂优选为聚烯烃弹性体与不饱和酸或者酸酐的接枝聚合物，优选地，聚烯烃弹性体接枝增韧剂的熔融指数为l-10g/10分钟。在本发明的其他优选实施方案中，所述聚烯烃弹性体例如可为乙烯-辛烯共聚物Ρ0Ε、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体SBS、乙烯，丙烯和二烯烃的三元共聚物EPDM或乙烯-醋酸乙烯酯EVA等。在本发明的其他优选实施方案中，所述不饱和酸可为衣糠酸，或者所述不饱和酸酐可为马来酸酐等酸酐。在本发明的其他优选实施方案中，所述润滑剂可选择为脂肪酸酰胺类或烷烃类。在本发明的其他优选实施方案中，所述脂肪酸酰胺可为油酸酰胺或乙撑双硬脂酰胺等。在本发明的其他优选实施方案中，所述烷烃类可为聚乙烯蜡等。在本发明的另一个优选实施方案中，所述助剂可包括主抗氧剂、助抗氧剂、氧化锌、钛白粉、碳黑、羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑或金属离子钝化剂；所述助剂配方按重量百分比如下所示:
主抗氧剂0.1-0.3%
助抗氧剂0.1-0.3%
其它助剂0.2-2.5%。在本发明的优选实施方案中，上述主抗氧剂可为受阻酚类抗氧剂如N, N’ -双-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，结构式如下:
权利要求
1.一种磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述磨碎纤维增强尼龙6塑料包括按重量百分比计算的如下组分: 尼龙 650-80% 磨碎纤维20-40% 偶联剂0.1-0.5% 增韧剂5-15% 润滑剂0.2-0.8% 助剂0.1-3.1%。
2.根据权利要求1所述的磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述磨碎纤维增强尼龙6塑料的相对粘度为2.5-3.0。
3.根据权利要求1或2所述的磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述磨碎纤维为磨碎玻璃纤维。
4.根据权利要求3所述的磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述磨碎玻璃纤维的直径为0.008-0.020_，长度小于或等于0.1_。
5.根据权利要求1所述的磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述增韧剂为聚烯烃弹性体与不饱和酸或者酸酐的接枝聚合物，优选地，所述增韧剂的熔融指数为l-10g/10分钟。
6.根据权利要求5所述的磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述聚烯烃弹性体接枝物为乙烯-辛烯共聚物POE、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体SBS、乙烯、丙烯和二烯烃的三元共聚物EPDM或乙烯-醋酸乙烯酯EVA ;或者所述不饱和酸为衣糠酸；或者所述不饱和酸酐为马来酸酐。
7.根据权利要求1所述的磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述润滑剂为脂肪酸酰胺类或烷烃类，或所述脂肪酸酰胺为油酸酰胺或乙撑双硬脂酰胺，或所述烷烃类烷烃为聚乙烯蜡。
8.根据权利要求1所述的磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述助剂包括如下所述重量百分比的主抗氧剂、助抗氧剂以及其它助剂: 主抗氧剂0.1-0.3% 助抗氧剂0.1-0.3% 其它助剂0.2-2.5%。
9.根据权利要求8所述的磨碎纤维增强尼龙6塑料，其特征在于所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂N，N’ -双-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺；或者所述助抗氧剂为三(2，4-二叔丁基)亚磷酸酯；或者所述其它助剂为氧化锌、钛白粉、碳黑、羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑或金属离子钝化剂。
10.一种制备磨碎纤维增强尼龙6塑料的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)按配比称取原料； (2)将磨碎纤维表面经过偶联剂处理； (3)将尼龙6、磨碎纤维、增韧剂、润滑剂、抗氧剂、其它助剂一起置于高混机中搅拌1-5分钟； (4)加入晶须低速搅混1-2分钟，即可出料；(5)将混合的出料置于转速为180-600转/分钟、温度为190-260°C的双螺杆机中挤出造粒，即制成成品； 在上述方法的优选实施方案中，所述偶联剂为硅烷偶联剂同系物或钛酸酯偶联剂同系物，或所述硅烷偶联剂为Y-氨基丙基三乙氧基硅烷KH-550或Y-缩水甘油醚氧丙基三甲硅烷KH-560，或所述钛酸酯偶联剂同系物为焦磷酸型单烷氧基类钛酸酯TC-201。
全文摘要
一种磨碎纤维增强尼龙6塑料及其制备方法，其特征在于其配方包括如下重量百分比的如下组分尼龙50-80%，磨碎纤维20-40%，增韧剂5-15%，润滑剂0.2-0.8%，助剂0.4-3.1%；其制造方法为按配比称取原料；再将磨碎纤维表面经过偶联剂处理；然后将混合物一起置于高混机中搅拌1-5分钟；然后将出料置于转速为180-600转/分钟、温度为190-260℃的双螺杆机中挤出造粒，即制成成品。与现有技术相比，本发明的优点在于采用在尼龙6塑料中加入磨碎纤维、增韧剂、润滑剂及其它助剂，能制得高强度、高刚度、耐热、成形稳定和表面光滑的尼龙6材料。从而解决了尼龙6产品难以应用于工程部件的表面光滑度难题。且本发明制造方法其工艺简单方便。
文档编号C08J5/08GK103183958SQ201110450349
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者贺频艳, 贺群艳, 张佩莉, 胡飞章, 孙洲渝, 胡琛杰 申请人:雪龙集团股份有限公司