[發明專利]一種耐候抗水解連續玻纖增強聚酰胺復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310053783.5
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103102684A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 楊桂生;蔣超杰
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/04;C08J3/22
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

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技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體是一種耐候抗水解連續玻纖增強聚酰胺復合材料及其制備方法。

背景技術

尼龍66（PA66）分子主鏈中含有強極性的酰胺基，而酰胺基間的氫鍵使分子間的結合力較強，易使結構發生結晶化，所以材料具有良好的力學性能，如強度高、剛性好、抗沖擊等，另外材料還有耐油及化學藥品性、耐磨性、自潤滑性和加工流動性好等優點，尤其是耐熱性和耐蠕變性能更佳。加之PA66原料易得，成本低，因而被廣泛應用到工業、服裝、裝飾、工程塑料等領域。但PA66在干態和低溫下的沖擊性能較差，彈性模量低，特別是易吸水而影響制品的尺寸穩定性，不能滿足耐環境應力及高加工精度的要求。

尼龍與玻璃纖維親合性十分良好，纖維增強可降低樹脂吸水率，使其能在高溫、高濕下工作，尤其是連續玻纖增強聚酰胺由于其纖維長度較長，不僅具有優異的剛性同時具有良好的沖擊韌性，廣泛應用在汽車、航空、軍工等領域代替金屬材料。

雖然玻纖增強聚酰胺后，材料的吸水率可以降低到2%左右，遠遠低于聚酰胺原料的吸水率，但是仍然對材料的性能有很大的影響，致使材料拉伸性能降低50%左右，特別是在戶外條件下使用過程中的光老化等原因，材料性能保持率不到初態40%，極大的限制了玻纖增強聚酰胺材料的使用領域。因此對于力學性能和戶外使用要求更高的結構部件，需要開發力學性能更高、具有更好的耐候性和抗水解的連續玻纖增強聚酰胺復合材料。采用單一的尼龍抗水解劑，不能保證長期濕態性的材料性能。

中國專利CN102010590A?提出一種長玻璃纖維增強尼龍材料及其制備方法，組分為：尼龍29-67wt%，長玻璃纖維30-60wt%，相容劑2-10wt%，抗氧劑0.3-1.0wt%。制備方法：先將尼龍、相容劑、抗氧劑進行混合；再將混合物加入到雙螺桿擠出機內，加工溫度在235-300℃；將樹脂熔體擠入與雙螺桿擠出機機頭連接的浸漬模具中；繼而將長玻璃纖維通過浸漬模具，浸漬模具的浸漬溫度為260-320℃，使長玻璃纖維被熔體充分浸漬，最后冷卻、牽引、切粒，即得到長玻璃纖維增強尼龍粒料。該發明僅提出長玻纖增強尼龍的材料及其制備方法，但是未能在長纖增強尼龍材料的抗水解性能和耐候性能上進行深入研究。

中國專利CN101921474A?提供一種增強高溫尼龍及其制備方法。增強高溫尼龍由以下重量份比的原料制成：聚苯二酰胺55％-80％，玻璃纖維20％-45％，布呂格曼抗氧劑0.1％-1.2％。通過將聚苯二酰胺與玻璃纖維和布呂格曼抗氧劑混合生成增強高溫尼龍，使增強高溫尼龍不僅保持了其他尼龍具有的耐化學性和易加工的優勢，并且在玻璃纖維和布呂格曼抗氧劑的作用下，提高了增強高溫尼龍耐高溫性能和耐沖擊強度，從而使增強高溫尼龍能夠被更加廣泛的應用。該發明采用布呂格曼銅鹽抗氧劑在一定程度上改善了材料的抗水解性，但是采用雙螺桿擠出機直接共混改性，由于螺桿的剪切作用致使纖維長度很小，對于尼龍材料的性能提高有限，尤其是沖擊強度比較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對以上現有技術存在的缺點和問題，提供一種耐候抗水解連續玻纖增強聚酰胺復合材料及其制備方法，該材料不僅具有良好的耐候性能和抗水解性能，而且由于采用連續玻纖增強，玻纖與樹脂的共混不在雙螺桿中進行，還同時具備優異的剛性和沖擊韌性，注塑制件表面外觀良好，該材料可以通過注塑直接成型，生產效率高，使用后的制件經粉碎后可以回收利用。

本發明的技術方案為：

一種耐候抗水解連續玻纖增強聚酰胺復合材料，其特征在于，由以下重量份數的組分制備而成：PA66：400-560份、PA6：100-140份、連續玻璃纖維：300-500份、抗氧劑：6-10份、復配抗水解劑：1-6份、復配光穩劑:2-5份、潤滑劑：4-8份、炭黑母粒：5-15份。

所述的PA66樹脂于試驗溫度275℃、試驗負荷0.325Kg下的熔融指數為20g-40g/10min。

所述的PA6樹脂于試驗溫度230℃、試驗負荷2.16Kg下的熔融指數為20-40g/10min。

所述的連續玻璃纖維選自無堿玻璃纖維，其直徑為13-22μm，線密度為1200-4800g/km。

所述的抗氧劑包括N,N'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺（抗1098）和三［2.4-二叔丁基苯基］亞磷酸酯（抗168），二者重量份比為1：2。

所述的復配抗水解劑為聚碳化二亞胺和二異丁基二硫代磷酸銅，二者重量為1:1；