[發明專利]基于玄武巖纖維增強的高強度PA6復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611175019.5
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106751777B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 葉海勇;葉海軍;張宏偉
• 申請（專利權）人: 東莞市基一核材有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L35/06;C08L23/06;C08L51/06;C08L53/02;C08L23/08;C08K9/02;C08K9/06;C08K7/10;C08K5/12;B29C48/92
• 代理公司: 東莞恒成知識產權代理事務所(普通合伙) 44412
• 代理人: 鄧燕

本發明涉及塑膠原料領域，具體涉及一種基于玄武巖纖維增強的高強度PA6復合材料及其制備方法，基于玄武巖纖維增強的高強度PA6復合材料，包括以下重量份數的組分，PA6 63?80份、改性玄武巖纖維12?35份、增韌劑5?10份、憎水材料1?4份、相容劑2?5份、抗氧劑1?4份、偶聯劑1?4份。本發明的復合材料性質穩定、機械性能好、使用壽命長、適用范圍廣。

技術領域

本發明涉及塑膠原料領域，特別是涉及基于玄武巖纖維增強的高強度PA6復合材料及其制備方法。

背景技術

PA6，即聚酰胺-6、尼龍6，是由已內酰胺開環縮聚而成的一種半透明或不透明的乳白色結晶熱塑性聚合物，是工程塑料中開發最早也是目前尼龍類聚合物中產量最大的品種之一。

PA6具有耐化學腐蝕、耐有機溶劑、摩擦系數小、韌性好、耐油和加工流動性好等諸多優異的性能，在化工、汽車、電子、紡織、交通和機械等領域都有廣泛的應用。但由于PA6中大量的酰胺基團具有較強的吸水性，水分子的存在會導致PA6的尺寸不穩定，從而導致PA6機械性能降低，無法適用于尺寸精度要求高的場合，也無法適用于耐磨性要求高的場合。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種性質穩定、機械性能好、使用壽命長的基于玄武巖纖維增強的高強度PA6復合材料。

本發明所采用的技術方案是：基于玄武巖纖維增強的高強度PA6復合材料，包括以下重量份數的組分，PA6 63-80份、改性玄武巖纖維12-35份、增韌劑5-10份、憎水材料1-4份、相容劑2-5份、抗氧劑1-4份、偶聯劑1-4份。

對上述技術方案的進一步改進為，所述改性玄武巖纖維為經10％的鹽酸浸泡1h的連續玄武巖纖維，且所述改性玄武巖纖維的長徑比為1600。

對上述技術方案的進一步改進為，所述偶聯劑為濃度為5％的氨基硅烷偶聯劑。

對上述技術方案的進一步改進為，所述增韌劑為馬來酸酐接枝改性的乙烯辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或乙烯丙烯酸共聚物中的一種或多種。

對上述技術方案的進一步改進為，所述相容劑為苯乙烯與馬來酸酐的共聚物。

對上述技術方案的進一步改進為，所述憎水材料為聚乙烯和苯二甲酸乙二醇酯的混合物。

基于玄武巖纖維增強的高強度PA6復合材料的制備方法，包括以下步驟，a.制備改性玄武巖纖維；b、將步驟a中的改性玄武巖纖維用濃度為5％的氨基硅烷偶聯劑處理；c、稱取配方量的步驟b中的改性玄武巖纖維，及PA6、增韌劑、憎水材料、相容劑、抗氧劑，混合均勻；d.將步驟a中的各組分導入螺桿擠出機內進行擠出得到料條；e.對料條進行水冷、風干處理；f.取步驟e中冷卻干燥的料條進行切粒。

對上述技術方案的進一步改進為，步驟d中，螺桿擠出機擠出溫度為225℃～250℃，螺桿轉速為160r/m-180r/m，改性玄武巖纖維的牽引速率為5mm/s～35mm/s。

本發明的有益效果為：

1、一方面，本發明的基于玄武巖纖維增強的高強度PA6復合材料，含有改性玄武巖纖維，玄武巖纖維是一種高強、高模的無機礦物纖維，而且耐高溫，耐腐蝕等性能優秀，是一種綠色無污染的理想材料，并且，玄武巖纖維抗拉強度突出，玄武巖纖維能顯著增大PA6的抗拉強度，制備的復合材料彎曲強度高、拉伸強度高、沖擊強度好且化學性質穩定、便于回收利用，使用壽命長，能適用于耐磨性要求高的場合。第二方面，本發明的配方中含有憎水材料，可降低PA6的吸濕性，從而提高其制品的尺寸穩定性，能適用于尺寸精度要求高的場合。