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

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，提供一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料及其制備方法。其發(fā)明目的可以通過以下技術方案得以實現(xiàn)。一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，按重量百分比計，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尼龍66復合材料，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更進一步地，一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍66復合材料，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%
馬來酸爾接枝聚烯優(yōu)15%
擴鏈劑1%
其他助劑0.9% 所述的尼龍6樹脂相對粘度為2. O 3. 5。所述的短切玻璃纖維是無堿玻璃纖維，其纖維直徑為5 15μπι，纖維長度為2 IOmm0所述的馬來酸酐接枝聚烯烴為馬來酸酐接枝Ρ0Ε。所述的擴鏈劑是乙烯和馬來酸酐共聚物。所述的其他助劑為硅烷偶聯(lián)劑、潤滑劑、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尼龍6復合材料的制備方法，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，其中短切玻璃纖維從第一個排氣口處加入；3)擠出溫度設定在210 250°C之間，主機轉速是20 50赫茲，冷卻，切粒，粒料用塑料注塑機制取樣條。本發(fā)明通過添加擴鏈劑的方法，改善馬來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，減少拉伸強度等剛性的降低，達到很好的剛韌平衡。本發(fā)明所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料韌性好,剛性高,耐熱好。
具體實施例方式下面通過實施例和對比例進一步說明本發(fā)明，在不違反本發(fā)明的宗旨下，本發(fā)明應不限于以下實驗例具體明示的內容。實施例和對比例所用原材料如下PA6樹脂，M2500,新會美達集團；短切玻璃纖維，ECS 301CL，重慶國際復合材料公司；馬來酸酐接枝聚烯烴，馬來酸酐接枝P0E-JY086，上海久聚公司；
乙烯和馬來酸酐共聚物，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的TE-35 (L/D=36)雙螺桿擠出機生產(短切玻璃纖維從第一個排氣口位置加入)。將得到的切片粒子在100°C的鼓風烘箱中干燥3小時后，用寧波海天HT1150B注射成型機制樣。性能測試沖擊強度和缺口沖擊強度按ISO 179執(zhí)行，測試設備為德國ZwickB5102. 202沖擊試驗機；拉伸性能測試按ISO 527執(zhí)行，測試設備為德國Zwick ZOlO電子拉力機，拉伸速度為50mm/min ;彎曲性能的測試按IS0178執(zhí)行，測試設備為Zwick ZOlO電子拉力機，跨距為64_，速度為2mm/min ;熱變形溫度按測試標準ISO 75執(zhí)行，測試設備為意大利CEAST公司的維卡熱變形溫度測試儀，負荷1. 8MPa，升溫速度為120°C /小時。實施例1 5復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。主機轉速是30赫茲。表I實施例1-5配方及材料性能表
權利要求
1.一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，其特征在于按重量百分比計，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%馬來酸iff接枝聚烯烴5 15 %擴鏈劑O.1 1%其他助劑O.1 Id
2.根據權利要求1所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，其特征在于按重量百分比計，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%馬來酸酐接枝聚烯烴IO 15 %擴鏈劑O. 4 I %其他助劑O.1 4 Ms
3.根據權利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，其特征在于所述的尼龍6樹脂相對粘度為2. O 3. 5。
4.根據權利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，其特征在于所述的短切玻璃纖維是無堿玻璃纖維，其纖維直徑為5 15 μ m，纖維長度為2 10mm。
5.根據權利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，其特征在于所述的馬來酸酐接枝聚烯烴為馬來酸酐接枝Ρ0Ε。
6.根據權利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，其特征在于所述的擴鏈劑是乙烯和馬來酸酐共聚物。
7.根據權利要求1或2所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，其特征在于所述的其他助劑為硅烷偶聯(lián)劑、潤滑劑、阻燃劑、抗氧劑和顏色助劑中的一種或幾種。
8.根據權利要求7所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，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.根據權利要求7所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，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。
10.一種制備權利要求1所述超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料的方法，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，其中短切玻璃纖維從第一個排氣口處加入； 3)擠出溫度設定在210 250°C之間， 主機轉速是20 50赫茲，冷卻，切粒，粒料用塑料注塑機制取樣條。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料，按重量百分比計，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％；馬來酸酐接枝聚烯烴5～15％；擴鏈劑0.1～1％；其他助劑0.1～10％。本發(fā)明通過添加擴鏈劑的方法，改善馬來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，減少拉伸強度等剛性的降低，達到很好的剛韌平衡。本發(fā)明所述的超高韌性玻璃纖維增強尼龍6復合材料韌性好，剛性高，耐熱好。
文檔編號C08K7/14GK103013097SQ20121048086
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權日2012年11月22日
發(fā)明者劉正軍, 鄭杭景, 張祥福, 周文 申請人:上海普利特復合材料股份有限公司