專利名稱：一種超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及到一種超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
玻璃纖維增強(qiáng)尼龍材料具有高強(qiáng)度、高耐熱、高抗疲勞、低成形收縮等良好性能，因此被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、家電、航空及軍用部件等領(lǐng)域。然而，加了玻璃纖維的尼龍材料沖擊性能會(huì)下降，尤其是無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度會(huì)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(lái)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(qiáng)度有限，并會(huì)導(dǎo)致玻纖增強(qiáng)尼龍的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度隨著增韌劑含量的提高下降很多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料及其制備方法。其發(fā)明目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。一種超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，按重量百分比計(jì)，由以下組分和含量的原料組成
尼龍6樹脂35 84%
短切玻璃纖維10~ 40 %
馬來(lái)酸Iff接枝聚烯烴5 15
#"鏈劑O.1 1%
其他助劑O.1 10M。更為優(yōu)選的是一種超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料，包括以下重量百分比的組分尼龍6樹脂40 60%
短切玻璃纖維30 40%
馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴K) 15%
f—鏈劑O. 4 I %
其他助劑O.1 4%c更進(jìn)一步地，一種超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料，包括以下重量百分比的組分
尼龍6樹脂43. 1%
短切玻璃纖維40%
馬來(lái)酸爾接枝聚烯優(yōu)15%
擴(kuò)鏈劑1%
其他助劑0.9% 所述的尼龍6樹脂相對(duì)粘度為2. O 3. 5。所述的短切玻璃纖維是無(wú)堿玻璃纖維，其纖維直徑為5 15μπι，纖維長(zhǎng)度為2 IOmm0所述的馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴為馬來(lái)酸酐接枝Ρ0Ε。所述的擴(kuò)鏈劑是乙烯和馬來(lái)酸酐共聚物。所述的其他助劑為硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、抗氧劑和顏色助劑中的一種或幾種。所述的娃燒偶聯(lián)劑是Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y-氨丙基甲基二乙氧基娃燒和g-(2，3_環(huán)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(fā)明所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料的制備方法，具體步驟如下I)按上述組份配比稱取各種材料；2)在混料機(jī)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(jī)，其中短切玻璃纖維從第一個(gè)排氣口處加入；3)擠出溫度設(shè)定在210 250°C之間，主機(jī)轉(zhuǎn)速是20 50赫茲，冷卻，切粒，粒料用塑料注塑機(jī)制取樣條。本發(fā)明通過(guò)添加擴(kuò)鏈劑的方法，改善馬來(lái)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(shí)，減少拉伸強(qiáng)度等剛性的降低，達(dá)到很好的剛韌平衡。本發(fā)明所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料韌性好,剛性高,耐熱好。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，在不違反本發(fā)明的宗旨下，本發(fā)明應(yīng)不限于以下實(shí)驗(yàn)例具體明示的內(nèi)容。實(shí)施例和對(duì)比例所用原材料如下PA6樹脂，M2500,新會(huì)美達(dá)集團(tuán)；短切玻璃纖維，ECS 301CL，重慶國(guó)際復(fù)合材料公司；馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴，馬來(lái)酸酐接枝P0E-JY086，上海久聚公司；
乙烯和馬來(lái)酸酐共聚物，E60，上海朗裕；硅烷偶聯(lián)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(chǎn)的TE-35 (L/D=36)雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)(短切玻璃纖維從第一個(gè)排氣口位置加入)。將得到的切片粒子在100°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥3小時(shí)后，用寧波海天HT1150B注射成型機(jī)制樣。性能測(cè)試沖擊強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度按ISO 179執(zhí)行，測(cè)試設(shè)備為德國(guó)ZwickB5102. 202沖擊試驗(yàn)機(jī)；拉伸性能測(cè)試按ISO 527執(zhí)行，測(cè)試設(shè)備為德國(guó)Zwick ZOlO電子拉力機(jī)，拉伸速度為50mm/min ;彎曲性能的測(cè)試按IS0178執(zhí)行，測(cè)試設(shè)備為Zwick ZOlO電子拉力機(jī)，跨距為64_，速度為2mm/min ;熱變形溫度按測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ISO 75執(zhí)行，測(cè)試設(shè)備為意大利CEAST公司的維卡熱變形溫度測(cè)試儀，負(fù)荷1. 8MPa，升溫速度為120°C /小時(shí)。實(shí)施例1 5復(fù)合材料中各種原材料的重量百分比如表I所示，雙螺桿擠出機(jī)的溫度分別是(自喂料口至擠出模頭)210°C，240°C，220°C，220°C，230°C。主機(jī)轉(zhuǎn)速是30赫茲。表I實(shí)施例1-5配方及材料性能表
權(quán)利要求
1.一種超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于按重量百分比計(jì)，由以下組分和含量的原料組成尼龍ti樹脂35 W.%短切玻璃纖維10 40%馬來(lái)酸iff接枝聚烯烴5 15 %擴(kuò)鏈劑O.1 1%其他助劑O.1 Id
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于按重量百分比計(jì)，由以下組分和含量的原料組成尼龍6樹脂4.0 60%短切玻璃纖維30 40%馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴IO 15 %擴(kuò)鏈劑O. 4 I %其他助劑O.1 4 Ms
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述的尼龍6樹脂相對(duì)粘度為2. O 3. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述的短切玻璃纖維是無(wú)堿玻璃纖維，其纖維直徑為5 15 μ m，纖維長(zhǎng)度為2 10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述的馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴為馬來(lái)酸酐接枝Ρ0Ε。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述的擴(kuò)鏈劑是乙烯和馬來(lái)酸酐共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述的其他助劑為硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、抗氧劑和顏色助劑中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述的娃燒偶聯(lián)劑是Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y-氨丙基甲基二乙氧基娃燒和g_(2,3_環(huán)氧丙氧)丙基二甲氧基娃燒中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑是四[β_ (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、Ν，Ν’ -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。
10.一種制備權(quán)利要求1所述超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料的方法，其特征在于具體步驟如下1)按上述組份配比稱取各種材料； 2)在混料機(jī)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(jī)，其中短切玻璃纖維從第一個(gè)排氣口處加入； 3)擠出溫度設(shè)定在210 250°C之間， 主機(jī)轉(zhuǎn)速是20 50赫茲，冷卻，切粒，粒料用塑料注塑機(jī)制取樣條。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，按重量百分比計(jì)，由以下組分和含量的原料組成尼龍6樹脂35～84％；短切玻璃纖維10～40％；馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴5～15％；擴(kuò)鏈劑0.1～1％；其他助劑0.1～10％。本發(fā)明通過(guò)添加擴(kuò)鏈劑的方法，改善馬來(lái)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(shí)，減少拉伸強(qiáng)度等剛性的降低，達(dá)到很好的剛韌平衡。本發(fā)明所述的超高韌性玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料韌性好，剛性高，耐熱好。
文檔編號(hào)C08K7/14GK103013097SQ20121048086
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者劉正軍, 鄭杭景, 張祥福, 周文 申請(qǐng)人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司