[發明專利]一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201210480864.9
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103013097A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 劉正軍;鄭杭景;張祥福;周文
• 申請（專利權）人: 上海普利特復合材料股份有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L51/06;C08L23/08;C08L35/00;C08K13/04;C08K7/14
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明屬于高分子復合材料領域，具體涉及到一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料及其制備方法。

背景技術

玻璃纖維增強尼龍材料具有高強度、高耐熱、高抗疲勞、低成形收縮等良好性能，因此被廣泛應用于汽車、機械、家電、航空及軍用部件等領域。

然而，加了玻璃纖維的尼龍材料沖擊性能會下降，尤其是無缺口沖擊強度會下降很多，為了提高玻纖在尼龍材料的韌性，通常的做法是添加一些增韌劑，如馬來酸酐接枝聚烯烴，或是某些核殼增韌劑。但這些通常的做法提高沖擊強度有限，并會導致玻纖增強尼龍的拉伸強度和彎曲強度隨著增韌劑含量的提高下降很多。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中存在的上述不足，提供一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料及其制備方法。

其發明目的可以通過以下技術方案得以實現。

一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，按重量百分比計，由以下組分和含量的原料組成：

更為優選的是：一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍66復合材料，包括以下重量百分比的組分：

更進一步地，一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍66復合材料，包括以下重量百分比的組分：

所述的尼龍6樹脂相對粘度為2.0～3.5。

所述的短切玻璃纖維是無堿玻璃纖維，其纖維直徑為5～15μm，纖維長度為2～10mm。

所述的馬來酸酐接枝聚烯烴為馬來酸酐接枝POE。

所述的擴鏈劑是乙烯和馬來酸酐共聚物。

所述的其他助劑為硅烷偶聯劑、潤滑劑、阻燃劑、抗氧劑和顏色助劑中的一種或幾種。

所述的硅烷偶聯劑是Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和g-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種。

所述的抗氧劑是四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、N，N’-六亞甲基雙（3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺）和亞磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯中的一種或兩種以上組合。

本發明所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料的制備方法，具體步驟如下：

1）按上述組份配比稱取各種材料；2）在混料機混合3-5分鐘，然后將除短切玻璃纖維外的混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機，其中短切玻璃纖維從第一個排氣口處加入；3）擠出溫度設定在210～250℃之間，主機轉速是20～50赫茲，冷卻，切粒，粒料用塑料注塑機制取樣條。

本發明通過添加擴鏈劑的方法，改善馬來酸酐接枝聚烯烴和樹脂以及玻璃纖維的融合，在提高材料韌性的同時，減少拉伸強度等剛性的降低，達到很好的剛韌平衡。本發明所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料韌性好，剛性高，耐熱好。

具體實施方式

下面通過實施例和對比例進一步說明本發明，在不違反本發明的宗旨下，本發明應不限于以下實驗例具體明示的內容。

實施例和對比例所用原材料如下：

PA6樹脂，M2500，新會美達集團；

短切玻璃纖維，ECS?301CL，重慶國際復合材料公司；

馬來酸酐接枝聚烯烴，馬來酸酐接枝POE-JY086，上海久聚公司；

乙烯和馬來酸酐共聚物，E60，上海朗裕；

硅烷偶聯劑，KH-550,南京曙光化工有限公司；

抗氧劑，168和1010，瑞士汽巴精化公司。

在高速混合器中將上述組分（除短切玻璃纖維外）在室溫下混合3分鐘，用南京科亞公司生產的TE-35(L/D=36)雙螺桿擠出機生產（短切玻璃纖維從第一個排氣口位置加入）。將得到的切片粒子在100℃的鼓風烘箱中干燥3小時后，用寧波海天HT1150B注射成型機制樣。

性能測試

沖擊強度和缺口沖擊強度按ISO?179執行，測試設備為德國ZwickB5102.202沖擊試驗機；拉伸性能測試按ISO?527執行，測試設備為德國Zwick?Z010電子拉力機，拉伸速度為50mm/min；彎曲性能的測試按ISO178執行，測試設備為Zwick?Z010電子拉力機，跨距為64mm，速度為2mm/min；熱變形溫度按測試標準ISO?75執行，測試設備為意大利CEAST公司的維卡熱變形溫度測試儀，負荷1.8MPa，升溫速度為120℃/小時。

實施例1～5