一种增强尼龙复合材料及应用的制作方法

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种增强尼龙复合材料及应用。

背景技术：

1、出于汽车驾驶的安全性与舒适性考虑，汽车内外饰件表面越来越多的被设计成哑光面，以消除光面带来的镜面反射干扰，减少驾乘人员的视觉疲劳。随着汽车轻量化概念的不断推广，塑料制品在汽车零部件中所占比例不断扩大，汽车内外饰件已基本使用塑料制作。对于塑料件，主要通过表面压花，即在模具表面刻蚀微结构粗糙的形貌，通过材料对模具皮纹的极佳复制达到出色的哑光效果。

2、玻纤增强尼龙因其优良的力学强度和高耐热性，被广泛用作窗框饰条、内外门把手、风道支架、扬声器盖板、手套箱开关、中央通道扶手架、中控边框饰条、出风口叶片、后视镜基座等汽车饰件。但采用玻纤增强尼龙材料注塑成型窗框饰条、出风口叶片、后视镜基座等制品时，特别是注塑成型哑光效果的细腻皮纹件时，模制品表面易出现皮纹拉伤外观缺陷，影响制品品质。皮纹拉伤外观缺陷（俗称纹面光影），宏观上表现为皮纹表面复制不良，拉伤面基本无皮纹花纹，接近光面，迎着光会出现因镜面反射产生白色光影。如汽车内外饰件表面有皮纹拉伤外观缺陷，在汽车行驶过程中，存有干扰驾乘人员视线隐患，特别是对驾驶人员造成视觉干扰的话安全隐患更大。据研究发现，玻纤增强尼龙模制品表面皮纹拉伤主要是因注塑保压工艺的二次充填，制品表面塑性流动造成皮纹复制不良。业内通常的做法为降低注塑保压压力和保压时间，抑或采用“无保压”工艺。但玻纤增强尼龙材料在注塑成型模制品时如保压不够，会极大地影响生产稳定性，引发新的诸如翘曲、形变，表面收缩不均等制品表观质量问题，影响制品后续装配。

3、针对玻纤增强尼龙材质的汽车内外饰件皮纹拉伤外观缺陷，当前汽车零配件厂商较常用的技术手段为在汽车内外饰件表面出现皮纹拉伤外观缺陷的地方进行喷漆以达到哑光效果。而从材料配方设计角度出发以寻求解决玻纤增强尼龙模制品表面皮纹拉伤外观缺陷的相关报道暂未涉及。

技术实现思路

1、本发明针对现有增强尼龙复合材料，特别是玻纤增强尼龙复合材料，在注塑成型哑光效果的细腻皮纹件时，模制品表面易出现皮纹拉伤外观缺陷，提供一种增强尼龙复合材料，其可在不降低注塑保压压力和保压时间的情况下显著改善甚至消除其模制品表面皮纹拉伤外观缺陷。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：一种增强尼龙复合材料，以重量份数计，包含如下原料组分：30~85份尼龙树脂，15~50份增强填料，0~20份增粘剂，0~2份颜料助剂，0~2份其他加工助剂；其中，所述尼龙树脂选自pa6、pa6/66共聚物、pa66、pa66/6共聚物中的一种或几种，且所述尼龙树脂的相对粘度为3.0~4.0；所述增强填料为玻璃纤维和/或无机矿粉。

3、本发明中，相对粘度测试参照gb12006.1-2009，聚酰胺粘数测定方法，在25℃的96％±0.20％(质量分数)溶液的浓硫酸中测量浓度为10 mg/ml尼龙溶液的相对粘度。

4、本技术发明人经过大量试验意外发现，采用特定的尼龙树脂——相对粘度在3.0~4.0的pa6、pa6/66共聚物、pa66、pa66/6共聚物中的一种或几种作为基体树脂，制得的增强尼龙复合材料注塑成型带细腻皮纹的汽车内外饰件时，无需降低注塑保压压力或缩短保压时间即可明显改善制品表面皮纹拉伤外观缺陷问题，确保了制品良好的表观质量。

5、其中，所述增粘剂为乙烯、丙烯、丁二烯、异丁烯、异戊二烯、辛烯、氯丁二烯、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、醇组分中具有1~18个碳原子的丙烯酸酯和醇组分中具有1~18个碳原子的甲基丙烯酸酯中两种或多种聚合得到的共聚物，或上述共聚物接枝马来酸酐形成的聚合物。

6、优选的，在上述技术方案中，以重量份数计，所述增强尼龙复合材料包括如下原料组分：30~80份尼龙树脂，15~50份增强填料，5~20份增粘剂，0~2份颜料助剂，0~2份其他加工助剂；其中，所述增强填料为玻璃纤维。

7、可选的，以重量份数计，所述增强尼龙复合材料的原料组分还包括5~20份第二尼龙树脂，所述第二尼龙树脂选自pa6i、pa6i/6t、内酰胺碳原子数为10~14的尼龙树脂、二元酸碳原子数为10~14的尼龙树脂中的一种或几种共聚物, 且所述第二尼龙树脂的相对粘度为1.8~3.0。

8、经大量试验验证，选用相对粘度在3.0~4.0的pa6、pa6/66共聚物、pa66或pa66/6共聚物作为增强尼龙复合材料基体树脂的同时，引入相对粘度为1.8~3.0的pa6i、pa6i/6t、内酰胺碳原子数为10~14的尼龙树脂、二元酸碳原子数为10~14的尼龙树脂中的一种或几种共聚物，制得的增强尼龙复合材料在注塑成型带细腻皮纹的汽车内外饰件过程中，不降低注塑保压压力和保压时间，成型得到的模制品表面无皮纹拉伤外观缺陷；而且即便增强填料填充量较大（如玻璃纤维含量30%以上）时，也可在不降低注塑保压压力和保压时间的情况下获得基本无皮纹拉伤外观缺陷的尼龙制品，进而规避了因降低注塑保压压力和保压时间带来的制品表面浮纤、翘曲、表面收缩不均等表观质量问题，大大提升了增强尼龙材质汽车内外饰件的品质合格率。

9、优选的，在上述技术方案中，所述内酰胺碳原子数为10~14的尼龙树脂选自pa11、pa12、pa14中的一种或几种；所述二元酸碳原子数为10~14的尼龙树脂选自pa610、pa612、pa1010、pa1012、pa1212、pamacm10、pamacm12、pamacm14、paacm10、paacm12、paacm14中的一种或几种。

10、可选的，以重量份数计，所述增强尼龙复合材料包括如下原料组分：30~75份尼龙树脂，15~50份增强填料，5~10份第二尼龙树脂，0~15份增粘剂，0~2份颜料助剂，0~2份其他加工助剂；其中，所述尼龙树脂为pa6和/或pa66，且所述尼龙树脂的相对粘度为3.0~3.6；所述第二尼龙树脂为pa6i和/或pa6i/6t，且所述第二尼龙树脂的相对粘度为2.0~3.0。

11、优选的，在上述技术方案中，以重量份数计，所述增强尼龙复合材料包括如下原料组分：30~70份尼龙树脂，15~40份增强填料，5~10份第二尼龙树脂，3~10份增粘剂，0.1~2份黑色母粒，0.5~2份其他加工助剂；其中，所述增强填料为玻璃纤维，所述增粘剂选自按照iso 1133-2016测试标准，在230℃，2.16kg条件下的熔体流动速率为0.2-0.6g/10min的poe-g-mah和/或pe-g-mah。

12、可选的，以重量份数计，所述增强尼龙复合材料包括如下原料组分：30~70份尼龙树脂，15~50份增强填料，5~20份第二尼龙树脂，0~15份增粘剂，0~2份颜料助剂，0~2份其他加工助剂；其中，所述尼龙树脂为pa6/66共聚物和/或pa66/6共聚物，且所述尼龙树脂的相对粘度为3.6~4.0。

13、优选的，在上述技术方案中，以重量份数计，所述增强尼龙复合材料包括如下原料组分：30~70份尼龙树脂，15~45份增强填料，5~20 份第二尼龙树脂，5~10份增粘剂，0.1~2份黑色母粒，0.5~2份其他加工助剂；其中，所述第二尼龙树脂选自pa11、pa12、pa14、pa610、pa612、pa1010、pa1012、pa1212、pamacm10、pamacm12、pamacm14、paacm10、paacm12、paacm14中的一种或几种共聚物，且所述第二尼龙树脂的相对粘度为2.0~2.5；所述增强填料为玻璃纤维。

14、可选的，以重量份数计，所述增强尼龙复合材料包括如下原料组分：30~70份尼龙树脂，15~35份增强填料，5~15份第二尼龙树脂，0~15份增粘剂，0.1~2份黑色母粒，0.5~2份其他加工助剂；其中，所述尼龙树脂由相对粘度为3.0~3.6的pa66和相对粘度为3.6~4.0的pa6/66共聚物组成，所述第二尼龙树脂选自pa12、pa1012、pa1212、paacm12、pamacm12中的一种或几种共聚物，且所述第二尼龙树脂的相对粘度为2.0~2.5；所述增强填料为玻璃纤维。

15、优选的，在上述技术方案中，所述尼龙树脂中相对粘度为3.0~3.6的pa66和相对粘度为3.6~4.0的pa6/66共聚物的用量占比为4:3~3:4。

16、根据实际应用和加工所需，上述技术方案中的其他加工助剂选自抗菌剂、抗氧剂、抗静电剂、耐候剂、润滑剂中的一种或几种。

17、本发明的另一目的在于，提供一种由上述增强尼龙复合材料在制备汽车用尼龙制品中的应用。

18、在具体应用中，本发明具体保护一种尼龙制品，所述尼龙制品由上述增强尼龙复合材料制备得到。

19、在上述应用中，本发明具体保护一种汽车内外饰件，所述汽车内外饰件由上述增强尼龙复合材料经注塑成型制得。

20、本发明的有益效果如下：与现有玻纤增强尼龙复合材料相比，本发明的增强尼龙复合材料在注塑成型哑光效果的细腻皮纹件时，既无需降低注塑保压压力，也无需缩短保压时间即可获得基本无皮纹拉伤外观缺陷的良表观模制品，规避了为确保不出现皮纹拉伤外观缺陷而降低注塑保压压力或缩短保压时间带来的模制品翘曲、形变或表面收缩不均等表观质量问题。

21、与现有技术相比，本发明通过搭建特定高粘度尼龙树脂体系作为增强尼龙复合材料的主体树脂，在增强尼龙复合材料注塑成型加工带细腻皮纹的模塑制品时，能很好地削弱注塑保压工序模制品最外层的受力，从而保证皮纹复制良好，显著改善甚至消除带细腻皮纹模塑制品的表面皮纹拉伤外观缺陷；通过在增强尼龙复合材料体系中引入相对粘度在1.8~3.0的诸如pa6i、pa6i/6t、内酰胺碳原子数为10~14的尼龙树脂、二元酸碳原子数为10~14的尼龙树脂作为第二尼龙树脂，可在不降低注塑保压压力，缩短保压时间的情况下，确保增强填料高填充量（如玻璃纤维含量30%以上）的增强尼龙复合材料模制品仍具有良好的表观质量，大大拓宽了增强尼龙复合材料的应用范围。