[發明專利]一種玻纖增強尼龍復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110509696.0
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113248913B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 杜紀山;劉興月;李強文;孟祥伏
• 申請（專利權）人: 山東玻纖集團股份有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K7/14;C08K3/22;C08J5/08
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發明公開了一種玻纖增強尼龍復合材料及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。上述復合材料包括：尼龍66、改性玻璃纖維、阻燃劑、分散劑；所述改性玻璃纖維表面涂覆浸潤劑，所述浸潤劑由以下組分組成：硅烷偶聯劑、不飽和聚酯樹脂乳液、水性環氧樹脂乳液、表面活性劑、pH調節劑、抗氧化劑、去離子水；所述硅烷偶聯劑為苯胺甲基三乙氧基硅烷、二乙烯基三胺基丙基三乙氧基硅烷和γ?(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷的混合物；所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚和蓖麻油酸乙二醇雙酯硫酸鈉的混合物。本發明將改性玻璃纖維添加到尼龍66中，使得制備的復合材料具有較高的機械性能和熱變形溫度。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，特別是指一種玻纖增強尼龍復合材料及其制備方法。

背景技術

工信部要求2020年達到油耗5L/100km的目標,而2015年約有1/4企業未能達到當年目標，工信部將通過不受理新產品申報以及不受理不達標企業投資項目等多個方式予以處罰。目前汽車廠商節能降耗壓力大，汽車輕量化是實現節能降耗重要途徑。

汽車輕量化是消費者和車企都關注的問題，要實現輕量化目標，除了優化結構和工藝設計之外，材料的選取也非常關鍵。為了給汽車減重，車企大量采用工程塑料，尤其是玻璃纖維增強塑料，以玻璃纖維增強塑料替代傳統的高強度鋼、鎂鋁合金等，能夠在較大程度上降低汽車重量，節能降耗，同時也節約了制造成本。但是針對不同的樹脂基體，需要利用不同的纖維材料，才能夠達到較好的效果。

當常規的玻璃纖維原料組成和制備工藝都已相當成熟，變更較為困難。但是單純的玻璃纖維與樹脂基體的相容性較差，為此可以利用浸潤劑改變玻璃纖維的表面性能，增強其與樹脂基體的相容性，在一定程度上提高復合材料的性能。例如專利CN107540244A、CN108640535A、CN108996923A等均是通過浸潤劑提高改善玻璃纖維的表面性能，進一步提高增強塑料的性能。

尼龍是五大工程塑料之一，其具有良好的機械性能、耐熱穩定性、耐腐蝕性和自潤滑性、摩擦系數較低，有一定的阻燃性，易于改性，廣泛應用于汽車工業。

專利CN103173010A公開了一種具有抗汽車冷凍液性能的尼龍復合物及其制備方法，包括尼龍樹脂、短切玻璃纖維和特定結構的雙馬來酰亞胺衍生物粉，該發明的玻璃纖維增強尼龍復合材料在120℃加熱200小時，其性能保持率在60％以上，完全符合水室料要求。但是發動機客體等位置材料的機械性能要求更高，機械性能有待進一步提高。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種玻纖增強尼龍復合材料及其制備方法；本發明浸潤劑與尼龍66樹脂相容性極好，并通過特定組成和配比的硅烷偶聯劑，玻璃纖維與樹脂基體之間粘結性好，使得制備的復合材料具有較好的機械性能和較高的熱變形溫度。

為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下：

一方面，本發明提供一種玻纖增強尼龍復合材料，所述玻纖增強尼龍復合材料包括以下重量份組分：

所述改性玻璃纖維表面涂覆浸潤劑，所述浸潤劑由以下重量份組分組成：

所述硅烷偶聯劑為質量比為1:1:0.5-1的苯胺甲基三乙氧基硅烷和二乙烯基三胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷的混合物；

所述表面活性劑為質量比1:0.8-1的脂肪醇聚氧乙烯醚和蓖麻油酸乙二醇雙酯硫酸鈉的混合物。

優選的，所述浸潤劑由以下重量份組分組成：

優選的，所述不飽和聚酯樹脂乳液分子量為800-3000；所述水性環氧樹脂乳液分子量為300-500。

優選的，所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述pH調節劑為檸檬酸和或醋酸。