本发明涉及高分子材料领域，具体为高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料及其制备方法，主要应用于铁路产品领域的轨道交通紧固件。
背景技术：
尼龙用于轨道交通紧固件领域，可以有效解决机车抖动、噪音大等问题，并能确保轴距稳定，减少维修次数，特别是它具备良好的抗震性，对保障铁路机车的平稳运行至关重要。随着铁路机车的不断提速，相应的对铁路产品的性能要求也越来越高，尤其是常年低温的寒冻区对其要求极其严格。国内外普通铁路、高铁、地铁上的紧固件（包括尼龙套管、轨距块、挡板座）均使用尼龙作为为主原料，其低温韧性差、耐磨性低、生产成本高，所以利用改性的玻纤/尼龙6复合材料取代其已成必然趋势。
技术实现要素：
本发明制备了一种高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料，该材料制备的型件用于铁路行业的紧固件，利用复合增韧剂改善玻纤/尼龙6复合材料的韧性，利用空心玻璃微珠的润滑性改善玻纤的各向异性，提高玻纤/尼龙6复合材料各向同性从而提高其耐磨性。该复合材料具备良好的力学性能、化学稳定性，同时具有良好的耐磨性、抗氧性、耐高温性；技术方案上述高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料的制备方法包括：步骤一、将尼龙6在110~120℃下烘干4~5小时；步骤二、将增韧剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和三元乙丙橡胶进行共混，共混时间为5~8min；步骤三、将干燥的尼龙6、复合增韧剂、空心玻璃微珠、抗氧剂放入高速混合机内，在常温下搅拌5~10min；步骤四、将步骤三混合后的物料加入双螺杆挤出机的料斗内，将玻璃纤维从双螺杆中段的玻纤添加口加入，经熔融共混挤出、牵引，冷却制备高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料；其中双螺杆挤出机的温度设置为：后段温度235~245℃，中段和前段温度245~255℃，螺杆转速220~280r/min本发明解决了传统玻纤/尼龙6复合材料的韧性问题，同时复配的增韧剂可有效降低生产成本，另外空心玻璃微珠可改善产品的表观，提高其耐磨性、耐高温性，并使材料具备良好的机械性能，满足铁路领域的使用；具体实例：为便于进一步说明本发明，下面结合具体实施例对本发明进行说明：主要原料尼龙6树脂，特性粘度2.48dL/g；增韧剂使用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和三元乙丙橡胶；填料为采购的空心玻璃微珠；填充玻纤使用采购的耐高温E型玻璃纤维；抗氧剂包括168,1010；防玻纤外露剂。双螺杆挤出机料筒温度一区温度：220~240℃，二区温度230~250℃，三区温度230~250℃，四区温度230~250℃，五区温度230~250℃，六区温度230~250℃，压力10~16MPa，螺杆长径比35~40，主机转速200~250r/min。将各组分按比例混合均匀置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出造粒；本发明各实施例中所得的改性玻纤/尼龙6复合材料，按以下注塑条件注塑成测试样条。注塑条件：注塑温度230~240℃，注塑压力40~50MPa，注塑速度30~40mm/s；各实施例具体检测标准如下：缺口冲击强度ISO179低温缺口冲击强度ISO179(-50℃,5H)拉伸强度ISO527(5mm/min)完全强度ISO178(3mm/min)弯曲模量ISO178(3mm/min)摩擦系数GB/T3960实施例1~5对应的各组分用量及实施例配方对应的样品性能（见表1和表2）表1实施例1~4的配方表实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5原料用量（份）用量（份）用量（份）用量（份）用量（份）尼龙65050505050马来酸酐接枝聚烯烃弹性体2015105三元乙丙橡胶5101520防玻纤外露剂11111玻璃纤维3030303030空心玻璃微珠5555510100.20.20.20.20.21680.40.40.40.40.4表2各实施例样品对应的物理性能检测项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5缺口冲击强度2329.83227.918.6拉伸强度91.7104.2100.798.273.6弯曲强度126.2180.3170.4156.4139.7弯曲模量29635619538240933953低温缺口冲击强度（-50℃,5H)15.518.121.117.512.5摩擦系数0.290.310.290.300.29表3未进行改性的尼龙6物理性能检测项目尼龙6缺口冲击强度19拉伸强度73.6弯曲强度98.6弯曲模量957低温缺口冲击强度（-50℃,5H)9.5摩擦系数0.36通过表2实施例1~5的材料物性对比分析可知，本发明采用几种不同比例的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶，制备出不同综合性能的玻纤增强尼龙6复合材料，从表2、表3可知，改性的玻纤/尼龙6复合材料的常温缺口冲击强度和低温缺口冲击强度与未改性的尼龙6相比明显提高，同时材料的摩擦系数明显降低，耐磨性增强，并且满足国家轨道交通紧固件标准TB/T1495.5，证明此种材料制备的轨道交通紧固件适合在寒冻区域等特殊环境下使用。