[發明專利]一種高光澤高含量長玻纖增強PA復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201910593085.1
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110218443A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 韓立靜;仲玉斐
• 申請（專利權）人: 青島萬林橡塑科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/04;C08K7/14
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本發明公開了一種高光澤高含量長玻纖增強PA復合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)制備連續長玻纖浸漬液：浸漬液a(氧化石墨烯水溶液)和浸漬液b(尼龍醇溶液)；(2)將PA、流動改性劑和抗氧劑在高速混合器中混合均勻后，經過雙螺桿擠出機進入浸漬槽；(3)連續長玻纖依次經過浸漬液a、浸漬液b，烘干后長玻纖進入浸漬槽，玻纖含量通過嚴格控制雙螺桿擠出機的主機轉速和連續長玻纖的牽引速度調整為50～60份，經冷卻、牽引、切粒、干燥，得到高光澤高含量長玻纖增強PA復合材料。本發明改善了高含量長玻纖增強PA復合材料生產過程中的斷條和產品的浸潤不均勻和浮纖情況，制備的復合材料外觀好，具有優異的力學性能。

技術領域

本發明涉及高分子復合材料技術領域，具體涉及一種高光澤高含量長玻纖增強PA復合材料的制備方法。

背景技術

長玻纖增強熱塑性塑料(LFT)是近年來得到迅速發展的一類高性能復合材料，其最突出的優點是，剛度和強度高，耐熱性、抗蠕變性、尺寸穩定性優良，使用壽命長。目前，國內市場上LFT的種類主要以長玻纖增強聚丙烯(LFT-PP)和長玻纖增強聚酰胺(LFT-PA)為主，其中，LFT-PP占LFT60％的份額，LFT-PA占30％左右。

高含量(≥50％)玻纖增強PA復合材料具有極高的力學強度，優異的長期耐熱性、尺寸穩定性和高剛性，耐油污及化學品，可替代某些金屬材料(如鋁合金材料)用于汽車零部件和機械零部件等結構件上，極大地降低產品成本并減輕其質量，因此備受業界關注。LFT-PA中的玻纖含量是通過嚴格控制連續長玻纖的牽引速度和PA樹脂的喂料量來實現的。隨著玻纖含量的提高，連續長玻纖的牽引速度增大，PA的喂料量減少，導致浸潤包覆生產過程中容易發生斷條現象、PA浸潤不充分以及產品表面容易引起浮纖等。

據知，高含量玻纖增強PA復合材料，例如50％～60％，尤其是60％玻纖增強PA國內尚不多見，國外廠商也只有LNP，BASF，Bayer等生產超過50％的玻纖增強PA。因此，制備高光澤高含量長玻纖增強PA復合材料成為各大塑料改性企業研究的熱點和難點之一。

發明內容

本發明的目的在于為克服現有技術的缺陷而提供一種高光澤高含量長玻纖增強PA復合材料的制備方法。小片徑的氧化石墨烯可以很容易地擴散到長玻纖內部，且氧化石墨烯帶有的羧基在去離子水中電離出COO^-而顯電負性，因此氧化石墨烯包覆長玻纖的單絲之間的空間因靜電排斥力而變大，從而胺基封端的尼龍能夠充分浸潤長玻纖，提高長玻纖的抗拉強度。該方法改善了高含量長玻纖增強PA復合材料生產過程中的斷條情況和產品的浸潤不均勻和浮纖情況，具有較高的實用意義和工業價值。

為了實現這樣的目的，在本發明的技術方案中，提供一種高光澤高含量長玻纖增強PA復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備連續長玻纖浸漬液：將偶聯劑加入到氧化石墨烯水溶液中進行球磨，制得浸漬液a；將醇溶尼龍在攪拌條件下完全溶解于醇類溶劑中，制得浸漬液b；

(2)將35～50份PA、0.5～1份流動改性劑和0.3～0.6份抗氧劑投入到高速混合器中混合均勻，然后經過雙螺桿擠出機進入浸漬槽；

(3)連續長玻纖穿過兩分散對輥間的夾縫使長玻纖分散，然后依次經過浸漬液a、浸漬液b，烘干后長玻纖進入浸漬槽，浸漬槽中的PA對長玻纖充分浸漬，玻纖含量通過嚴格控制雙螺桿擠出機的主機轉速和連續長玻纖的牽引速度調整為50～60份，經冷卻、牽引、切粒、干燥，得到高光澤高含量長玻纖增強PA復合材料。

本發明所述的PA為PA6或PA66。

本發明所述的連續長玻纖為硅烷改性的E型無堿無捻粗紗，單絲直徑為10～20μm，其制備方法為在玻纖紡絲過程中采用氨基硅烷或環氧硅烷以水溶液狀涂布于玻纖表面以使長玻纖表面帶有氨基/羥基或環氧基/羥基。

本發明所述的偶聯劑為氨基硅烷或環氧硅烷。