一种高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种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】
[0002] 尼龙用于铁路上，可以有效解决机动车抖动、噪音大的问题，并能确保轴距稳定， 减少维修次数，特别是它具有优良的抗振性，对保障铁路机车的平稳运行至关重要。随着铁 路机车行驶速度越来越快，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 寒冻区对产品性能的要求极其严格。国内外普通铁路、高铁、地铁上的紧固件(包括尼龙套 管、抗距块、挡板座）均使用尼龙作为原料，但其低温韧性差、耐磨性低以及生产成本高，所 以通过玻纤改善尼龙6性能已顺其自然。
【发明内容】
[0003] 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，提高其耐磨性、抗氧化性、耐高温。
[0004] 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、对尼龙6在110~120°C下进行4~5小时烘干； 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、将硅烷偶联剂处理好的干燥尼龙6、复合增韧剂、空心玻璃微珠、抗氧剂、抗静 电剂放入高速混合机中，在常温下搅拌5~10分钟； 步骤四、将步骤三混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将玻璃纤维从双螺杆 中段的玻纤口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装； 其中，双螺杆挤出机的温度设置为：后段温度为235~245°C，中段温度和前段温度为 245~255°C，螺杆转速为220~280r/min。
[0005] 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，同时空心玻璃微珠可改善产品表观，提高耐磨性、耐高温性,抗静电剂可提 高产品体积电阻率，并使得材料具有良好地机械性能，满足于铁路领域的应用。
[0006] 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；填充纤维使用采购的耐高温纤维；抗氧剂包 括168 ;防玻纤外露剂1010 ;抗静电剂ATMER-129。双螺杆挤出机料筒温度一区温度：220~ 240°C，二区温度：230~250°C，三区温度：230~250°C，四区温度：230~250°C，五区温度： 220~240°C，六区温度：230~250°C，压力为10~16MPa，螺杆长径比35~40,主机转速 200~250r/min。将各组份按配比混合均匀置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出造粒。
[0007] 本发明各实施例中所得的改性玻纤/尼龙6复合材料，按以下住宿条件住宿成测 试样条。注塑条件：注塑温度230~240°C，注塑压力40~50MPa，注射速度30~40mm/s。
[0008] 各实施例具体检测标准如下：
【主权项】
1. 该高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料的配方组成如下所示： 尼龙6 50~55% 玻璃纤维 28~32% 增韧剂 19~20% 填料 4~6% 防玻纤外露剂 1% 抗静电剂 0.5 助剂 0. 1~1%。
2. 根据权利要求1所述的高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料，其特 征在于：所述的增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和三元乙丙橡胶的1:1的组合。
3. 根据权利要求1所述的高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料，其特 征在于： 所述的填料为空心玻璃微珠，直径：35um，壁厚1~5um。
4. 根据权利要求1所述的高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料，其特 征在于： 所述的玻璃纤维为E型无碱连续长玻纤，直径8~um。
5. 根据权利要求1所述的高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料，其特 征在于： 步骤一、将尼龙6在110~120°C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、抗静电剂放入高速混合 机中，在常温下搅拌5~10分钟； 玻纤切口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装；其中，双螺杆挤出 机的温度设置为：后段温度为235~245°C，中段和前段温度为245~255°C，螺杆转速为 220 ~280r/min。
【专利摘要】本发明涉及一种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。该发明材料是一种高韧性轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料。制备该复合材料的技术工艺的创新性体现在：通过马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和乙丙橡胶复配增韧玻璃纤维/尼龙6复合材料通过双螺杆挤出机共混挤出，牵引、冷却、切粒后得到改性高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料。在铁路交通产品配件领域，高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料与传统尼龙6材料相比，可同时兼顾良好地高刚性和抗疲劳性，同时提高材料常温韧性和低温韧性，以及高耐磨性，提高其在寒冻地区的适应性，玻璃纤维和空心玻璃微珠的添加可以减少了生产成本和能耗，同时保证材料具备一定的刚性、耐磨性和抗静电性能。
【IPC分类】B29C47-92, C08K13-06, B29B9-06, C08K13-04, C08K7-14, C08K7-28, C08L51-06, C08K9-06, C08L23-16, C08L77-02
【公开号】CN104693787
【申请号】CN201310646768
【发明人】王宏超, 王兴年, 杨鑫
【申请人】黑龙江鑫达企业集团有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月6日