本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种玻纤增强PA66复合材料及其制备方法。
背景技术：
：PA66，化学名为聚己二酸己二胺，为半透明或不透明乳白色晶形聚合物，具有优异的机械性能、耐磨性、耐化学性及加工性。然而PA66极易吸水，吸水率在0.25％左右，吸水后PA66的拉伸强度及弯曲强度大大地降低，性能变差，因而极大地限制了其应用。为了扩大PA66的应用，需对PA66进行增强改性，其中常用的方法就是玻纤增强改性，生产工艺采用挤出机造粒，该方法具有加工成型方便、生产效率高的优势。但玻纤增强后导致产品表面有一定程度的浮纤，产品表面的玻纤与热塑性聚氨酯(TPU)粘合包胶效果差。而玻纤增强PA66的一些应用领域，如电动工具外壳、电梯齿轮、汽车零部件等领域需要TPU包胶粘合，除要求玻纤增强PA66材料本身具有优异的机械性能、热稳定性、耐化学性等性能外，还必须与TPU粘合良好。现有技术中，在玻纤增强PA66包胶问题上，通常选择特种用于尼龙粘合包胶的软胶合金进行包胶，而软胶合金往往比TPU原材料价格昂贵，增加成本。目前为提升粘合包胶效果，研究也主要集中在对软胶合金的研究上，如CN103554819A公开了一种用于尼龙粘合包胶的TPE合金及其制备方法，CN102020823A公开了一种尼龙包胶专用颗粒及其制备方法，CN104387753A公开了一种用于尼龙粘合包胶的TPV合金及其制备方法。现有技术中对通过改性PA66自身从而达到提升TPU包胶效果的研究少之又少。技术实现要素：针对玻纤增强PA66与TPU粘合包胶效果差、而使用软胶合金成本又高的问题，本发明旨在从PA66改性角度出发，提供一种力学性能优良且与TPU粘合包胶效果好、成本低廉的玻纤增强PA66。为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种玻纤增强PA66复合材料，包括以下重量份的组份：PA6640～70重量份，支链尼龙20～30重量份，玻璃纤维10～30重量份，玻纤分散剂0.3-0.5重量份。进一步地，所述PA66的相对粘度为2.3-2.5。所述支链尼龙，又称支化尼龙，为聚合单体，催化剂和支化改性剂经缩聚反应得到的一种带有支化结构的PA6，流动性高。进一步地，所述PA66和支链尼龙是经过干燥处理的。更进一步地，所述干燥为完全干燥，不含水分。进一步地，玻璃纤维为经过表面处理的无碱玻璃纤维。进一步地，玻纤分散剂为聚二甲基硅氧烷、含有酰胺基团的有机分散剂中的一种或两种，用以提高玻纤分散效果。所述聚二甲基硅氧烷包括硅酮等，所述含有酰胺基团的有机分散剂包括TAF(改性乙撑硬脂酸酰胺)等。本发明的另一个目的是提供上述玻纤增强PA66复合材料的制备方法，采用的方案如下：一种玻纤增强PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混料：称取40～70重量份PA66、20～30重量份支链尼龙、10～30重量份玻璃纤维和0.3-0.5重量份玻纤分散剂，并将PA66树脂、支链尼龙和玻纤分散剂混合均匀；(2)熔融挤出：将物料加入双螺杆挤出机，混合料从主喂料口加入，玻璃纤维从侧喂料口加入；挤出机螺杆转速为300-600r/min，挤出温度为265～275℃；(3)造粒及后处理：对双螺杆挤出机挤出的物料进行冷却，风干，包装。进一步地，混料过程中的所述混合采用混合机，转速50-200rpm，搅拌时间2～3分钟，具体以使物料充分混匀为准。进一步地，复合材料在混合前将PA66和支链尼龙进行干燥处理。本发明原理如下：(1)玻璃纤维为无机玻璃，硬度大，与TPU相容性差，导致表面粘合性差，因此玻纤增强PA66的表面浮纤效果决定与TPU的粘合程度。因而如果玻纤被树脂浸渍包覆更好，表面效果更好，与TPU的粘合度就更高。本发明配方体系中采用的高流动的支链尼龙及低粘度的PA66，由于粘度低，流动性好，对玻纤的浸渍包覆效果好，因此与TPU的粘合度就高。(2)玻纤增强PA66与TPU二次注塑粘合的过程中，两材料的界面无水蒸气及小分子物质气体时，会提高两界面相容效果，从而提高两者间的粘合度。尼龙树脂本身吸湿性大，含水量高，因此在增强PA66材料混合挤出之前，对PA66及支链尼龙材料进行除湿干燥。另外，通过减少配方体系中小分子物质(如润滑剂)的含量来减轻小分子物质对剥离力的影响。相对于现有技术，本发明的玻纤增强PA66具备优异的机械性能，高耐热性能，耐磨性能，尺寸稳定性。另外可与普通TPU粘合包胶效果良好，粘合剥离力高，无需使用价格昂贵的软胶合金，有效控制产品成本。本发明产品可广泛应用于电动工具外壳，电梯齿轮、汽车零部件等领域。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。按照表1的原料配比为实施例1-4及对比例1-2称料，将称好的PA66树脂、支链尼龙、玻纤分散剂、润滑剂(根据表1用料具体选择)倒入混合机中50-200rpm搅拌2-3min至充分混合均匀得到混合料。将混合料从主喂料口加入，玻璃纤维从侧喂料口加入；挤出机螺杆转速为300-600r/min，挤出温度为265～275℃。对双螺杆挤出机挤出的物料进行冷却，风干，包装。实施例1中所用PA66的相对粘度为2.4，玻纤分散剂使用硅酮。实施例2中所用PA66的相对粘度为2.3，玻纤分散剂使用硅酮。实施例3中所用PA66的相对粘度为2.4，玻纤分散剂使用TAF。实施例4中所用PA66的相对粘度为2.5，玻纤分散剂使用TAF。对比例1中所用玻纤分散剂为硅酮，对比例2中所用玻纤分散剂为TAF，对比例1-2中所用润滑剂为H-Si6440P。所有实施例及对比例中PA66及支链尼龙在混料之前先进行干燥处理，达到完全干燥。表1实施例1-4及对比例1-2的组份及用量表(单位：kg)原材料名称对比例1对比例2实施例1实施例2实施例3实施例4PA66(相对粘度2.7)7090----PA66(相对粘度2.3-2.5)--50406070支链尼龙--20303020玻纤分散剂0.30.30.30.50.50.5润滑剂0.30.3----无碱玻璃纤维301030301010表2实施例1-4及对比例1-2制得产品的性能测试数据由表2可见，实施例1-4通过添加支链尼龙，使用低粘PA66，无添加润滑剂小分子物质，在保证材料力学性能的前提下，与TPU粘合度最高，剥离力均显著高于对比例1-2；尤其是实施例3，支链尼龙比例高达30％，玻纤含量10％时，二次注塑后两界面间无气泡，TPU剥离力达最高值360N。当前第1页1 2 3