專(zhuān)利名稱(chēng)：一種尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
尼龍6(PA6)工程塑料具有良好的綜合性能，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子電器、機(jī)械、鐵路、兵器和建筑領(lǐng)域，但是因其吸水導(dǎo)致力學(xué)性能下降又限制了其更廣泛的應(yīng)用。聚丙烯 (PP)力學(xué)性能好，耐油及耐化學(xué)品優(yōu)良、易加工、吸水率低、價(jià)格低廉，與PA6具有很好的互補(bǔ)性，PA6與PP共混可以降低PA6材料的吸水性，對(duì)力學(xué)性能和耐熱性能影響比較小，還可以降低成本。連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂是一種增強(qiáng)纖維單向排列且長(zhǎng)度與樹(shù)脂粒料長(zhǎng)度相同的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料。它與短纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料相比，由于纖維長(zhǎng)度更長(zhǎng)、排列更有序，從而使其具有更加優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度，包括拉伸、彎曲、沖擊強(qiáng)度都遠(yuǎn)高于短纖增強(qiáng)材料，特別是具有優(yōu)異的耐熱性能，特別適合在汽車(chē)或家電領(lǐng)域中代替部分金屬部件。采用傳統(tǒng)技術(shù)制備纖維增強(qiáng)PA6/PP復(fù)合材料是將PA6、PP樹(shù)脂、改性聚烯烴樹(shù)脂用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出而制得。雖然這種制備技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化、降低吸水率和成本，但由于螺桿的剪切作用下，這種制備技術(shù)本身會(huì)將連續(xù)纖維或者短切纖維剪切的很短(纖維長(zhǎng)度僅為O. 05-0. 5mm)，導(dǎo)致得到的復(fù)合材料在力學(xué)強(qiáng)度方面比較低。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有公開(kāi)的制備玻璃纖維增強(qiáng)尼龍/聚烯烴復(fù)合材料，如中國(guó)專(zhuān)利CN101195707。在該專(zhuān)利中，采用ー種尼龍6和ー種聚丙烯為基體樹(shù)脂，在增韌劑的添加量不變的條件下，通過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)的合金材料可達(dá)到并優(yōu)于不添加聚丙烯的單增強(qiáng)尼龍6材料的力學(xué)性能，尤其是沖擊性能。它由基體樹(shù)脂、增韌劑、抗氧劑等均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，同時(shí)從雙螺桿擠出機(jī)專(zhuān)用的玻璃纖維ロ處添加玻璃纖維，共混擠出后冷卻、風(fēng)干、切粒后即得成品。該方法的缺陷就是使用傳統(tǒng)的雙螺桿改性設(shè)備，連續(xù)纖維與樹(shù)脂原料在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，在螺桿的剪切作用下，連續(xù)纖維也被剪切的很短，材料的性能比較低。另外，還有已經(jīng)公開(kāi)的制備連續(xù)纖維增強(qiáng)尼龍/聚烯烴復(fù)合材料的專(zhuān)利，如中國(guó)專(zhuān)利CN1131427。在該專(zhuān)利中，先制備長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚酰胺母粒，而后將該母粒與含有聚酰胺、結(jié)晶聚烯烴樹(shù)脂和不飽和羧酸改性的烯烴結(jié)晶聚合物的合金化樹(shù)脂稀釋劑摻混而成。這種制備方法的缺陷在于1)要制備兩種料，過(guò)程較為繁瑣，増加了生產(chǎn)成本；2)生產(chǎn)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍樹(shù)脂母粒時(shí)，由于尼龍樹(shù)脂易變色，エ藝控制比較難，不容易保證顏色的穩(wěn)定性。中國(guó)專(zhuān)利CN1810872公開(kāi)了ー種連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍/聚烯烴復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料是將高纖維含量的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚烯烴復(fù)合樹(shù)脂母粒與尼龍樹(shù)脂摻混而成。將30 80% (重量份)的連續(xù)長(zhǎng)纖維和20 70% (重量份)的聚烯烴復(fù)合樹(shù)脂采用拉擠方法制成連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚烯烴復(fù)合樹(shù)脂母粒；再與尼龍樹(shù)脂摻混成連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍/聚烯烴復(fù)合材料。該方法的缺陷是，尼龍樹(shù)脂的粒長(zhǎng)、密度方面與長(zhǎng)纖維聚烯烴復(fù)合樹(shù)脂母粒差別比較大，摻混材料在注塑成型時(shí)下料不均勻，很難保證注塑制件中纖維分散的均勻性和制件的重量穩(wěn)定性，從而影響客戶(hù)的使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。該材料具有較高的剛性和強(qiáng)度，以及優(yōu)異的抗沖擊性能和耐熱性能，而且該材料可以通過(guò)注塑直接成型，生產(chǎn)效率高，使用后的制件經(jīng)粉碎后可以回收利用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，該材料包括以下組分及其重量份

尼龍6原料500 600份，聚丙烯原料50 100份，連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑300 400份，相容劑40 50份，抗氧劑10 20份，潤(rùn)滑劑2 6份。所述的尼龍6原料(PA6原料)在230 °C、負(fù)荷為2. 16Kg時(shí)的熔指為10 20g/10min。所述的聚丙烯為均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯，其在230°C、負(fù)荷為2. 16Kg時(shí)的熔指為 10 40g/10min ；所述的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑選自連續(xù)玻璃纖維(無(wú)堿玻璃纖維)、碳纖維、金屬纖維或合成樹(shù)脂纖維。如果需要極高的強(qiáng)度可以?xún)?yōu)選碳纖維，如沒(méi)有特殊要求則可以選擇性?xún)r(jià)比較高的無(wú)堿玻璃纖維。所述的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑在本發(fā)明制備的復(fù)合材料中的平均長(zhǎng)度為3 60mm，平均直徑為3 30 μ m，且其長(zhǎng)度與最終的材料體長(zhǎng)度相同，并沿本發(fā)明制備的復(fù)合材料的中心主軸平行排列。所述的相容劑選自馬來(lái)酸酐接枝物或者有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑。所述的馬來(lái)酸酐接枝物可以是馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(PP-g)，馬來(lái)酸酐接枝こ烯-I-辛烯共聚物(POE-g)或苯こ烯-馬來(lái)酸酐無(wú)規(guī)共聚物(SMA樹(shù)脂)等，馬來(lái)酸酐接枝率一般在O. 5 I. 5%。所述的有機(jī)娃燒偶聯(lián)劑選自こ稀基ニ甲氧こ氧基娃燒、こ基ニ甲氧基娃燒、ZjM基ニこ氧基娃燒或Y_氛基丙基ニこ氧基娃燒，優(yōu)選Y_氛基丙基ニこ氧基娃燒。所述的抗氧劑選自受阻酚類(lèi)、受阻胺類(lèi)或亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選抗氧劑1010(四(β-(3，5-ニ叔丁基-4羥基苯基)丙酸)季戊四醇酷)、抗氧劑1098 (3，5- ニ叔丁基-4羥基苯丙酰-己ニ胺)、抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4- ニ叔丁基苯酚酷)或抗氧劑PEPQ(四(2，4_ ニ叔丁基酚)-4，4’_聯(lián)苯基ニ亞磷酸酷)等中的一種或幾種。所述的潤(rùn)滑劑為こ烯-丙烯酸共聚物或硬脂酸鹽，優(yōu)選硬脂酸鈣(CaSt)、硬脂酸鋅(ZnSt)或季戊四醇硬脂酸脂(PETS)中的ー種或幾種。ー種上述尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，該方法包括以下步驟
(I)按上述比例稱(chēng)取各原料，將PA6原料、聚丙烯原料、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑剤，依次加入到高混機(jī)中混合均勻，然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中干燥備用；(2)將步驟(I)中混好的物料放入雙螺桿擠出機(jī)中加熱熔融，再經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出機(jī)輸送到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性材料的浸潰設(shè)備的浸潰槽中；(3)連續(xù)纖維增強(qiáng)聚酯弾性體材料的制備然后在浸潰槽中將連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑分散、浸潰到步驟(2)中制備的熔融物料中，然后從浸潰設(shè)備的定型ロ模中被牽出，冷卻、切粒。所述的步驟⑴中，混料溫度為40 60°C，混料時(shí)間為3-5分鐘；所述的步驟(I)中擠出機(jī)料斗的干燥溫度為80 90°C。所述的步驟⑵中，擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速在16 20Hz，喂料速度在12 16Hz ;所述 的步驟(2)中雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑65mm，螺桿的長(zhǎng)徑比為40 1，混合熔融溫度設(shè)定為第一段160 180°C，第二段200 210°C，第三段210 220°C，第四段220 230°C，第五段230 240°C，熔體溫度220 225°C，機(jī)頭溫度225 235°C。所述的步驟(3)中的分散、浸潰設(shè)備為連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性材料的專(zhuān)用浸潰設(shè)備。其專(zhuān)利號(hào)為CN1488674。所述的浸潰設(shè)備的定型ロ模的尺寸為2. O 4. 0_。所述的浸潰槽溫度為220 240°C ；所述的切粒速度為170 240r/min。所述的粒料長(zhǎng)為9_13mm,粒徑為2. O 4. 0mm。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，即采用長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，在該材料中玻璃纖維按同一方向取向，而且纖維的長(zhǎng)度大于4_，從而大幅度提高了材料的剛性和強(qiáng)度，以及抗水解性和耐熱性能。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果I、本發(fā)明采用長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，通過(guò)浸潰設(shè)備對(duì)連續(xù)玻纖進(jìn)行均勻分散，完全浸潰，提高了玻纖與復(fù)合樹(shù)脂的界面作用，保證了玻纖的有效長(zhǎng)度，從而大大提高了該材料的剛性和強(qiáng)度，同時(shí)明顯提高材料的抗水解性能和耐熱性能。2、采用本發(fā)明制備的連續(xù)纖維增強(qiáng)PA6/PP復(fù)合材料，纖維分散均勻，制件重量穩(wěn)定。3、本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，產(chǎn)品為具有一定長(zhǎng)度的粒料(粒長(zhǎng)9 13mm，直徑2. O 4. Omm)，干燥處理后可以直接注塑成型，生產(chǎn)效率高，且制件使用后經(jīng)過(guò)粉碎處理還可以回收利用，不污染環(huán)境。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說(shuō)明。實(shí)施例I(I)按照下列比例稱(chēng)取各原料，PA6 原料500 份，PP 原料100 份，連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑350份，相容劑50份，
抗氧劑12份，潤(rùn)滑劑5份。PA6 原料，其熔指為 10 20g/10min(230°C，2. 16Kg)；PP 為均聚聚丙烯，其熔指為 10 40g/10min(230°C，2. 16Kg)；連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑為連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維，纖維直徑為27 μ m ;相容劑為PP_g(馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯樹(shù)脂)，其中馬來(lái)酸酐的接枝率為O. 5 I. 5% ；抗氧劑為抗氧劑1098 (3, 5-ニ叔丁基-4輕基苯丙酰-己ニ胺)、與抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4-ニ叔丁基苯酚酷))的混合物，二者重量比為I : 2;潤(rùn)滑劑為こ烯-丙烯酸共聚物；PA6干燥準(zhǔn)備干燥溫度90 100°C ;干燥時(shí)間6 8h ;(2)混料準(zhǔn)備；·ΡΑ6、ΡΡ、相容齊IJ、抗氧齊U、潤(rùn)滑劑，依次加入到高混機(jī)中，混料溫度控制在40 60°C，混料時(shí)間3-5分鐘后停止，然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用，擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為80 90°C ；(3)上述混好的物料在雙螺桿擠出機(jī)中加熱熔融(加熱熔融的參數(shù)即為雙螺桿擠出機(jī)的溫度參數(shù))，再被輸送到浸潰槽中，玻纖在牽引機(jī)的牽引下從玻纖入口進(jìn)入到浸潰槽中，在浸潰槽張カ輥的作用下實(shí)現(xiàn)與熔融樹(shù)脂的分散、浸潰，通過(guò)選擇定型ロ模的尺寸(3. 5mm)，同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)轉(zhuǎn)速(16 20Hz)和主機(jī)喂料(12_16Hz)，來(lái)調(diào)整連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料中連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑的含量在35±2%，調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速(170 240r/min)，使制備得到的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料的切粒長(zhǎng)度控制在9 13mm,粒徑2. O 4. 0_。其中，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑65mm，螺桿的長(zhǎng)徑比為40 1，混合熔融溫度設(shè)定為第一段160 180°C，第二段200 210°C，第三段210 220°C，第四段220 230°C，第五段230 240°C，熔體溫度220 225 °C，機(jī)頭溫度225 235で。浸潰槽溫度控制在220 240°C ;粒料長(zhǎng)為9-13_，粒徑為2. O 4. 0_。注塑和樣條測(cè)試將上述得到的連續(xù)玻纖增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料在烘箱中90 100°C干燥6 8h后進(jìn)行注塑，注塑樣條為ASTM樣條，注塑溫度如下下料段210 220°C ;第二段220 230°C ;第三段230 240°C ;噴嘴225 235 °C。實(shí)施例2(I)按照下列比例稱(chēng)取各原料；PA6 原料530 份，PP 原料70 份，連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑350份，相容劑50份，抗氧劑12份，潤(rùn)滑劑5份。其中，PA6的熔指為 10 20g/10min(230°C，2. 16Kg)；PP 為均聚聚丙烯，其熔指為 10 40g/10min(230°C，2. 16Kg)；
連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑為連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維，纖維直徑為27 μ m ;相容劑為PP_g(馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯樹(shù)脂)，其中馬來(lái)酸酐的接枝率為O. 5 I. 5% ；抗氧劑為抗氧劑1098 (3，5_ ニ叔丁基_4羥基苯丙酰-己ニ胺)、與抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4-ニ叔丁基苯酚酷))的混合物，二者重量比為I : 2;潤(rùn)滑劑為こ烯-丙烯酸共聚物；PA6干燥準(zhǔn)備干燥溫度90 100°C ;干燥時(shí)間6 8h ;(2)混料準(zhǔn)備；·ΡΑ6、ΡΡ、相容齊IJ、抗氧齊U、潤(rùn)滑劑，依次加入到高混機(jī)中，混料溫度控制在40 60°C，混料時(shí)間3-5分鐘后停止，然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用，擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為80 90°C ； (3)上述混好的物料在雙螺桿擠出機(jī)中加熱熔融(加熱熔融的參數(shù)即為雙螺桿擠出機(jī)的溫度參數(shù))，再被輸送到浸潰槽中，玻纖在牽引機(jī)的牽引下從玻纖入口進(jìn)入到浸潰槽中，在浸潰槽張カ輥的作用下實(shí)現(xiàn)與熔融樹(shù)脂的分散、浸潰，通過(guò)選擇定型ロ模的尺寸(3. 5mm)，同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)轉(zhuǎn)速(16 20Hz)和主機(jī)喂料(12_16Hz)，來(lái)調(diào)整連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料中連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑的含量在35±2%，調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速(170 240r/min)，使制備得到的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料的切粒長(zhǎng)度控制在9 13mm,粒徑2. O 4. 0_。其中，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑65mm，螺桿的長(zhǎng)徑比為40 1，混合熔融溫度設(shè)定為第一段160 180°C，第二段200 210°C，第三段210 220°C，第四段220 230°C，第五段230 240°C，熔體溫度220 225°C，機(jī)頭溫度225 235°C。浸潰槽溫度控制在220 240°C ；粒料長(zhǎng)為9_13mm,粒徑為2. O 4. Omm注塑和樣條測(cè)試將上述得到的連續(xù)玻纖增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料在烘箱中90 100°C干燥6 8h后進(jìn)行注塑，注塑樣條為ASTM樣條，注塑溫度如下下料段210 220°C ;第二段220 230°C ;第三段230 240°C ;噴嘴225 235 °C。實(shí)施例3(I)按照下列比例稱(chēng)取各原料；PA6 原料550 份，PP 原料50 份，連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑350份，相容劑50份，抗氧劑12份，潤(rùn)滑劑5份。PA6 原料，其熔指為 10 20g/10min (230。。，2. 16Kg)；PP 為均聚聚丙烯，其熔指為 10 40g/10min(230°C，2. 16Kg)；連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑為連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維，纖維直徑為27 μ m ;相容劑為PP_g(馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯樹(shù)脂)，其中馬來(lái)酸酐的接枝率為O. 5
I.5% ；
抗氧劑為抗氧劑1098 (3，5_ ニ叔丁基_4羥基苯丙酰-己ニ胺)、與抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4-ニ叔丁基苯酚酷))的混合物，二者重量比為I : 2;潤(rùn)滑劑為こ烯-丙烯酸共聚物；PA6干燥準(zhǔn)備干燥溫度90 100°C ;干燥時(shí)間6 8h ;(2)混料準(zhǔn)備；·ΡΑ6、ΡΡ、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑，依次加入到高混機(jī)中，混料溫度控制在40 60°C，混料時(shí)間3-5分鐘后停止，然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用，擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為80 90°C ；(3)上述混好的物料在雙螺桿擠出機(jī)中加熱熔融(加熱熔融的參數(shù)即為雙螺桿擠出機(jī)的溫度參數(shù))，再被輸送到浸潰槽中，玻纖在牽引機(jī)的牽引下從玻纖入口進(jìn)入到浸潰槽中，在浸潰槽張カ輥的作用下實(shí)現(xiàn)與熔融樹(shù)脂的分散、浸潰，通過(guò)選擇定型ロ模的尺寸(3. 5mm)，同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)轉(zhuǎn)速(16 20Hz)和主機(jī)喂料(12_16Hz)，來(lái)調(diào)整連續(xù)長(zhǎng)纖維增 強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料中連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑的含量在35±2%，調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速(170 240r/min)，使制備得到的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料的切粒長(zhǎng)度控制在9 13mm,粒徑2. O 4. 0_。其中，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑65mm，螺桿的長(zhǎng)徑比為40 1，混合熔融溫度設(shè)定為第一段160 180°C，第二段200 210°C，第三段210 220°C，第四段220 230°C，第五段230 240°C，熔體溫度220 225°C，機(jī)頭溫度225 235°C。浸潰槽溫度控制在220 240°C ；粒料長(zhǎng)為粒徑為2. O 4. Omm(4)注塑和樣條測(cè)試將上述得到的連續(xù)玻纖增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料在烘箱中90 100°C干燥6 8h后進(jìn)行注塑，注塑樣條為ASTM樣條，注塑溫度如下下料段210 220°C ;第二段220 230°C ;第三段230 240°C ;噴嘴225 235 °C。實(shí)施例4(I)按照下列比例稱(chēng)取各原料；PA6 原料600 份，PP 原料50 份，連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑300份，相容劑50份，抗氧劑12份，潤(rùn)滑劑5份。PA6 原料，其熔指為 10 20g/10min(230°C，2. 16Kg)；PP 為均聚聚丙烯，其熔指為 10 40g/10min(230°C，2. 16Kg)；連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑為連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維，纖維直徑為27μπι;相容劑為PP_g(馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯樹(shù)脂)，其中馬來(lái)酸酐的接枝率為O. 5
I.5% ；抗氧劑為抗氧劑1098 (3，5- ニ叔丁基_4羥基苯丙酰-己ニ胺)、與抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4-ニ叔丁基苯酚酷))的混合物，二者重量比為I : 2;潤(rùn)滑劑為こ烯-丙烯酸共聚物；
PA6干燥準(zhǔn)備干燥溫度90 100°C ;干燥時(shí)間6 8h ;(2)混料準(zhǔn)備；·ΡΑ6、ΡΡ、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑，依次加入到高混機(jī)中，混料溫度控制在40 60°C，混料時(shí)間3-5分鐘后停止，然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用，擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為80 90°C ；(3)上述混好的物料在雙螺桿擠出機(jī)中加熱熔融(加熱熔融的參數(shù)即為雙螺桿擠出機(jī)的溫度參數(shù))，再被輸送到浸潰槽中，玻纖在牽引機(jī)的牽引下從玻纖入口進(jìn)入到浸潰槽中，在浸潰槽張カ輥的作用下實(shí)現(xiàn)與熔融樹(shù)脂的分散、浸潰，通過(guò)選擇定型ロ模的尺寸(4. Omm)，同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)轉(zhuǎn)速(16 20Hz)和主機(jī)喂料(14_18Hz)，來(lái)調(diào)整連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料中連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑的含量在30±2%，調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速(170 240r/min)，使制備得到的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料的切粒長(zhǎng)度控制在9 13mm,粒徑2. O 4. 0_。 其中，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑65mm，螺桿的長(zhǎng)徑比為40 1，混合熔融溫度設(shè)定為第一段160 180°C，第二段200 210°C，第三段210 220°C，第四段220 230°C，第五段230 240°C，熔體溫度220 225 °C，機(jī)頭溫度225 235で。浸潰槽溫度控制在220 240°C ;粒料長(zhǎng)為9-13_，粒徑為2. O 4. Omm ;(4)注塑和樣條測(cè)試將上述得到的連續(xù)玻纖增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料在烘箱中90 100°C干燥6 8h后進(jìn)行注塑，注塑樣條為ASTM樣條，注塑溫度如下下料段210 220°C ;第二段220 230°C ;第三段230 240°C ;噴嘴225 235 °C。實(shí)施例5(I)按照下列比例稱(chēng)取各原料；PA6 原料500 份，PP 原料50 份，連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑400份，相容劑50份，抗氧劑12份，潤(rùn)滑劑5份。PA6 原料，其熔指為 10 20g/10min(230°C，2. 16Kg)；PP 為均聚聚丙烯，其熔指為 10 40g/10min(230°C，2. 16Kg)；連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑為連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維，纖維直徑為27 μ m ;相容劑為PP_g(馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯樹(shù)脂)，其中馬來(lái)酸酐的接枝率為O. 5
I.5% ；抗氧劑為抗氧劑1098 (3，5_ ニ叔丁基_4羥基苯丙酰-己ニ胺)、與抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4-ニ叔丁基苯酚酷))的混合物，二者重量比為I : 2;潤(rùn)滑劑為こ烯-丙烯酸共聚物；PA6干燥準(zhǔn)備干燥溫度90 100°C ;干燥時(shí)間6 8h ;(2)混料準(zhǔn)備；·ΡΑ6、ΡΡ、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑，依次加入到高混機(jī)中，混料溫度控制在40 60°C，混料時(shí)間3-5分鐘后停止，然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用，擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為80 90°C ；
(3)上述混好的物料在雙螺桿擠出機(jī)中加熱熔融(加熱熔融的參數(shù)即為雙螺桿擠出機(jī)的溫度參數(shù))，再被輸送到浸潰槽中，玻纖在牽引機(jī)的牽引下從玻纖入口進(jìn)入到浸潰槽中，在浸潰槽張カ輥的作用下實(shí)現(xiàn)與熔融樹(shù)脂的分散、浸潰，通過(guò)選擇定型ロ模的尺寸(3. Omm)，同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)轉(zhuǎn)速(14 20Hz)和主機(jī)喂料(ll_16Hz)，來(lái)調(diào)整連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料中連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑的含量在40±2%，調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速(170 240r/min)，使制備得到的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料的切粒長(zhǎng)度控制在9 13mm,粒徑2. O 4. 0_。其中，螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑65mm，螺桿的長(zhǎng)徑比為40 1，混合熔融溫度設(shè)定為第一段160 180°C，第二段200 210°C，第三段210 220°C，第四段220 230°C，第五段230 240°C，熔體溫度220 225°C，機(jī)頭溫度225 235°C。浸潰槽溫度控制在220 240°C ；粒料長(zhǎng)為9_13mm,粒徑為2. O 4. Omm
(4)注塑和樣條測(cè)試將上述得到的連續(xù)玻纖增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料在烘箱中90 100°C干燥6 8h后進(jìn)行注塑，注塑樣條為ASTM樣條，注塑溫度如下下料段210 220°C ;第二段220 230°C ;第三段230 240°C ;噴嘴225 235 °C。比較例I不加聚丙烯時(shí)的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料。(I)按照下列比例稱(chēng)取各原料，PA6 原料650 份，連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑350份，抗氧劑12份，潤(rùn)滑劑5份。PA6 原料，其熔指為 10 20g/10min(230°C，2. 16Kg)；連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑為連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維，纖維直徑為27 μ m ;抗氧劑為抗氧劑1098 (3，5_ ニ叔丁基_4羥基苯丙酰-己ニ胺)、與抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4-ニ叔丁基苯酚酷))的混合物，二者重量比為I : 2;潤(rùn)滑劑為こ烯-丙烯酸共聚物；PA6干燥準(zhǔn)備干燥溫度90 100°C ;干燥時(shí)間6 8h ;(2)混料準(zhǔn)備；將650份PA6、12份抗氧劑、5份潤(rùn)滑劑，依次加入到高混機(jī)中，混料溫度控制在40 60°C，混料時(shí)間3-5分鐘后停止，然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中備用，擠出機(jī)料斗的干燥溫度設(shè)定為80 90°C ；(3)上述混好的物料在雙螺桿擠出機(jī)中加熱熔融(加熱熔融的參數(shù)即為雙螺桿擠出機(jī)的溫度參數(shù))，再被輸送到浸潰槽中，玻纖在牽引機(jī)的牽引下從玻纖入口進(jìn)入到浸潰槽中，在浸潰槽張カ輥的作用下實(shí)現(xiàn)與熔融樹(shù)脂的分散、浸潰，通過(guò)選擇定型ロ模的尺寸(3. 5mm)，同時(shí)調(diào)整擠出機(jī)轉(zhuǎn)速(16 20Hz)和主機(jī)喂料(12_16Hz)，來(lái)調(diào)整連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料中連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑的含量在35±2%，調(diào)整切粒機(jī)的切刀轉(zhuǎn)速(170 240r/min)，使制備得到的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料的切粒長(zhǎng)度控制在9 13mm,粒徑2. O 4. 0_。
其中，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑65mm，螺桿的長(zhǎng)徑比為40 1，混合熔融溫度設(shè)定為第一段160 180°C，第二段200 210°C，第三段210 220°C，第四段220 230°C，第五段230 240°C，熔體溫度220 225°C，機(jī)頭溫度225 235°C。浸潰槽溫度控制在220 240°C ；粒料長(zhǎng)為9_13mm,粒徑為2. O 4. Omm注塑和樣條測(cè)試將上述得到的連續(xù)玻纖增強(qiáng)熱塑性聚酯弾性體材料在烘箱中90 100°C干燥6 8h后進(jìn)行注塑，注塑樣條為ASTM樣條，注塑溫度如下下料段210 220°C ;第二段220 230°C ;第三段230 240°C ;噴嘴225 235 °C。表I各實(shí)施例中測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于該材料包括以下組分及其重量份 尼龍6原料500 600份， 聚丙烯原料50 100份， 連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑300 400份，相容劑40 50份，抗氧劑10 20份，潤(rùn)滑劑2 6份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的尼龍6原料在230°C、負(fù)荷為2. 16Kg時(shí)的熔指為10 20g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的聚丙烯為均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯，其在230°C、負(fù)荷為2. 16Kg時(shí)的熔指為10 40g/10min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑選自連續(xù)玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維或合成樹(shù)脂纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的相容劑選自馬來(lái)酸酐接枝物或者有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的馬來(lái)酸酐接枝物選自馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯，馬來(lái)酸酐接枝こ烯-I-辛烯共聚物或苯こ烯-馬來(lái)酸酐無(wú)規(guī)共聚物，其中馬來(lái)酸酐的接枝率為O. 5 I. 5% ;或所述的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑選自こ烯基三甲氧こ氧基硅烷、こ基三甲氧基硅烷、こ烯基三こ氧基硅烷或Y -氨基丙基三こ氧基硅烷，優(yōu)選Y _氣基丙基ニこ氧基娃燒。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑選自受阻酚類(lèi)、受阻胺類(lèi)或亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑中的ー種或幾種的混合物，優(yōu)選四(β_(3，5-ニ叔丁基-4羥基苯基)丙酸)季戊四醇酷、3，5-ニ叔丁基-4羥基苯丙酰-己ニ胺、亞磷酸三-(2，4-ニ叔丁基苯酚酯或四(2，4-ニ叔丁基酚)-4，4’ -聯(lián)苯基ニ亞磷酸酯中的ー種或幾種；或所述的潤(rùn)滑劑選自こ烯-丙烯酸共聚物或硬脂酸鹽，優(yōu)選硬脂酸鈣、硬脂酸鋅或季戊四醇硬脂酸脂中的ー種或幾種。
8.—種權(quán)利要求1-7中任一所述的尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)按權(quán)利要求I所述的比例稱(chēng)取各原料，將尼龍6原料、聚丙烯原料、相容劑、抗氧齊U、潤(rùn)滑劑，依次加入到高混機(jī)中混合均勻，然后將混好的物料加到擠出機(jī)的料斗中干燥備用； (2)將步驟(I)中混好的物料放入雙螺桿擠出機(jī)中加熱熔融，再經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出機(jī)輸送到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性材料的浸潰設(shè)備的浸潰槽中； (3)連續(xù)纖維增強(qiáng)聚酯弾性體材料的制備然后在浸潰槽中將連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑分散、浸潰到步驟(2)中制備的熔融物料中，然后從浸潰設(shè)備的定型ロ模中被牽出，冷卻、切粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中，混料溫度為40 60°C，混料時(shí)間為3-5分鐘；或所述的步驟(I)中擠出機(jī)料斗的干燥溫度為80 90°C ;或所述的步驟(2)中，擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速為16 20Hz，喂料速度為12 16Hz ;或所述的步驟(2)中雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑65mm，螺桿的長(zhǎng)徑比為40 1，混合熔融溫度設(shè)定為第一段160 180°C，第二段200 210°C，第三段210 220°C，第四段220 230°C，第五段230 240°C，熔體溫度220 225°C，機(jī)頭溫度225 235°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述的浸潰設(shè)備的定型ロ模的尺寸為2. O 4. Omm ;或所述的浸潰槽溫度為220 240°C ;或所述的切粒速度為170 240r/min ;或所述的粒料長(zhǎng)為9_13mm,粒徑為2. O 4. 0mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種尼龍6/聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料包括以下組分和重量份500～600份尼龍6，50～100份聚丙烯，300～400份的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)劑，40～50份相容劑，10～20份抗氧劑和，2～6份潤(rùn)滑劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的產(chǎn)品保證了玻纖的有效長(zhǎng)度，從而大大提高了該材料的剛性和強(qiáng)度，同時(shí)明顯提高材料的抗水解性能和耐熱性能，其纖維分散均勻，制件重量穩(wěn)定。另外，本發(fā)明可以直接注塑成型，生產(chǎn)效率高，且制件使用后經(jīng)過(guò)粉碎處理還可以回收利用，不污染環(huán)境。
文檔編號(hào)C08L77/02GK102850783SQ20111017951
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者蔣超杰 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司