本發(fā)明屬于短玻纖增強(qiáng)尼龍66技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66及其制備方法。
背景技術(shù)：
尼龍66為聚己二酰己二胺，工業(yè)簡稱pa66，其疲勞強(qiáng)度和鋼性較高，摩擦系數(shù)低，耐磨性好，但吸濕性大，尺寸穩(wěn)定性不夠。同尼龍6相比，尼龍66更廣泛應(yīng)用于需要有抗沖性和高強(qiáng)度要求的產(chǎn)品，常應(yīng)用于機(jī)械、汽車、化學(xué)與電氣裝置的零件，如齒輪、滾子、滑輪、泵體中葉輪等。尼龍66是一種半晶體-晶體材料，能在較高的溫度下保持較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度，但其分子的端基是含有極性的基團(tuán)，長期暴露在空氣中會(huì)吸收大量的水分，大幅降低材料的剛性，提高材料的韌性，然而剛性的下降嚴(yán)重影響材料的使用。目前市場上的一些耐水解的尼龍66大多是添加一些耐水解劑，但耐水解效果一般，水煮2小時(shí)后，彎曲、拉伸性能下降達(dá)25％左右。
發(fā)明專利耐水醇解耐高溫再生尼龍66復(fù)合材料的制備方法(申請?zhí)枮?01310382548.2)由以下原料經(jīng)混合擠壓制成，原料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)包括有：55.4％-71.3％的再生尼龍66樹脂、25％-35％的短切玻璃纖維、2％-4％的熱穩(wěn)定耐水醇解母粒、0.2％-0.5％的抗氧劑、0.2％-1.5％的潤滑劑、0.1％-0.6％的成核劑、0.2％-1.0％的擴(kuò)鏈劑、1％-2％的黑色母；制備方法，包括烘干、原料配比、攪勻、擠出。該發(fā)明提供的耐水醇解耐高溫再生尼龍66復(fù)合材料的抗水解能力得到一定的提高，但是水煮后其彎曲、拉伸性能明顯下降。
因此急需一種耐水解能力強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)異，耐老化的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66及其制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種耐水解能力強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)異，耐老化的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66及其制備方法。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66，包括以下重量份計(jì)的原料組分：35-50份的尼龍66，50-60份的玻璃纖維，0.5-1.0份的抗氧劑，1.0份的黑色母，0.1-0.5份的硬脂酸鈣，0.1-0.5份的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟。
優(yōu)選的，其包括以下重量份計(jì)的原料組分：38-48份的尼龍66，50-60份的玻璃纖維，0.5-1.0份的抗氧劑，1.0份的黑色母，0.1-0.3份的硬脂酸鈣，0.1-0.3份的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟。
優(yōu)選的，所述馬來酸酐接枝聚乙烯蠟的酸值為55-65cps/190℃，優(yōu)選為60cps/190℃，分子量為3000-8000。
優(yōu)選的，所述尼龍66的相對粘度為2.4-2.7，優(yōu)選為2.4。
優(yōu)選的，所述玻璃纖維的直徑為10μm，表面以硅烷偶聯(lián)處理。
優(yōu)選的，所述抗氧劑為銅碘系列抗氧劑。
優(yōu)選的，所述硬脂酸鈣的游離酸≤1％，熔點(diǎn)為155-158℃。
優(yōu)選的，所述黑色母為苯胺黑類黑色母。
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66的制備方法，包括以下步驟：
s1：將除玻璃纖維以外的其它原料組分按配方量精確稱量后投入高速混合機(jī)，一次投入量控制在高速混合機(jī)容積的0.5-0.75之間，混合6-8分鐘；
s2：將步驟s1中混合均勻的物料投入雙螺桿擠出機(jī)，將配方比的玻璃纖維由側(cè)喂料從螺桿中部加入進(jìn)行熔融擠出；
s3：擠出拉條經(jīng)過水冷、切粒和干燥，最后進(jìn)行包裝。
優(yōu)選的，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度設(shè)為270℃，二區(qū)至五區(qū)的溫度設(shè)為290℃，六區(qū)至八區(qū)的溫度設(shè)為280℃，九區(qū)和十區(qū)的溫度設(shè)為270℃，轉(zhuǎn)速為410-430r/min，切粒速度為29-39hz。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明通過添加高分子量的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟，與尼龍66材料中的端基進(jìn)行反應(yīng)，降低材料的整體極性，減少材料的吸水量，從而提高尼龍66的耐水解性能。
(2)本發(fā)明中馬來酸酐接枝聚乙烯蠟在擠出過程中起到內(nèi)潤滑作用，減少螺桿對玻璃纖維的過度剪切，提高玻璃纖維的長徑比，從而提高產(chǎn)品的力學(xué)性能。
(3)本發(fā)明制備的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66，水煮2小時(shí)后，彎曲、拉伸性能下降率小于15％，與市面上的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66相比耐水解性能得到大幅提高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66，包括以下重量份計(jì)的原料組分：38份的尼龍66，60份的玻璃纖維，0.5份的抗氧劑，1.0份的黑色母，0.2份的硬脂酸鈣，0.3份的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟。
本實(shí)施例中馬來酸酐接枝聚乙烯蠟的酸值為55cps/190℃，分子量為3000-8000；尼龍66的相對粘度為2.4；玻璃纖維的直徑為10μm，表面以硅烷偶聯(lián)處理；抗氧劑為銅碘系列抗氧劑；硬脂酸鈣的游離酸≤1％，熔點(diǎn)為155-158℃；黑色母為苯胺黑類黑色母。
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66的制備方法，包括以下步驟：
s1：將除玻璃纖維以外的其它原料組分按配方量精確稱量后投入高速混合機(jī)，一次投入量控制在高速混合機(jī)容積的0.5-0.75之間，混合6-8分鐘；
s2：將步驟s1中混合均勻的物料投入雙螺桿擠出機(jī)，將配方比的玻璃纖維由側(cè)喂料從螺桿中部加入進(jìn)行熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度設(shè)為270℃，二區(qū)至五區(qū)的溫度設(shè)為290℃，六區(qū)至八區(qū)的溫度設(shè)為280℃，九區(qū)和十區(qū)的溫度設(shè)為270℃，轉(zhuǎn)速為410-430r/min，切粒速度為29-39hz；
s3：擠出拉條經(jīng)過水冷、切粒和干燥，最后進(jìn)行包裝。
本實(shí)施例所制得的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66經(jīng)測試：彎曲強(qiáng)度為380mpa，彎曲模量為17667mpa，拉伸強(qiáng)度為250mpa，拉伸模量為20034mpa，沖擊強(qiáng)度為105kj/m2，缺口沖擊強(qiáng)度為18kj/m2，注塑件表面光潔；水煮2小時(shí)后，彎曲強(qiáng)度為349.6mpa，彎曲模量為16076mpa，拉伸強(qiáng)度為228mpa，拉伸模量為18431mpa，缺口沖擊強(qiáng)度為22.4kj/m2，耐水解能力增強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)異且耐老化。
實(shí)施例2
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66，包括以下重量份計(jì)的原料組分：48份的尼龍66，50份的玻璃纖維，0.5份的抗氧劑，1.0份的黑色母，0.2份的硬脂酸鈣，0.3份的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟。
本實(shí)施例中馬來酸酐接枝聚乙烯蠟的酸值為55cps/190℃，分子量為3000-8000；尼龍66的相對粘度為2.4；玻璃纖維的直徑為10μm，表面以硅烷偶聯(lián)處理；抗氧劑為銅碘系列抗氧劑；硬脂酸鈣的游離酸≤1％，熔點(diǎn)為155-158℃；黑色母為苯胺黑類黑色母。
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66的制備方法，包括以下步驟：
s1：將除玻璃纖維以外的其它原料組分按配方量精確稱量后投入高速混合機(jī)，一次投入量控制在高速混合機(jī)容積的0.5-0.75之間，混合6-8分鐘；
s2：將步驟s1中混合均勻的物料投入雙螺桿擠出機(jī)，將配方比的玻璃纖維由側(cè)喂料從螺桿中部加入進(jìn)行熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度設(shè)為270℃，二區(qū)至五區(qū)的溫度設(shè)為290℃，六區(qū)至八區(qū)的溫度設(shè)為280℃，九區(qū)和十區(qū)的溫度設(shè)為270℃，轉(zhuǎn)速為410-430r/min，切粒速度為29-39hz；
s3：擠出拉條經(jīng)過水冷、切粒和干燥，最后進(jìn)行包裝。
本實(shí)施例所制得的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66經(jīng)測試：彎曲強(qiáng)度為341mpa，彎曲模量為14516mpa，拉伸強(qiáng)度為220mpa，拉伸模量為17511mpa，沖擊強(qiáng)度為102kj/m2，缺口沖擊強(qiáng)度為17.43kj/m2，注塑件表面光潔；水煮2小時(shí)后，彎曲強(qiáng)度為315mpa，彎曲模量為13253mpa，拉伸強(qiáng)度為199.5mpa，拉伸模量為15830mpa，缺口沖擊強(qiáng)度為21.32kj/m2，耐水解能力增強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)異且耐老化。
實(shí)施例3
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66，包括以下重量份計(jì)的原料組分：38份的尼龍66，60份的玻璃纖維，0.6份的抗氧劑，1.0份的黑色母，0.3份的硬脂酸鈣，0.1份的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟。
本實(shí)施例中馬來酸酐接枝聚乙烯蠟的酸值為55cps/190℃，分子量為3000-8000；尼龍66的相對粘度為2.4；玻璃纖維的直徑為10μm，表面以硅烷偶聯(lián)處理；抗氧劑為銅碘系列抗氧劑；硬脂酸鈣的游離酸≤1％，熔點(diǎn)為155-158℃；黑色母為苯胺黑類黑色母。
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66的制備方法，包括以下步驟：
s1：將除玻璃纖維以外的其它原料組分按配方量精確稱量后投入高速混合機(jī)，一次投入量控制在高速混合機(jī)容積的0.5-0.75之間，混合6-8分鐘；
s2：將步驟s1中混合均勻的物料投入雙螺桿擠出機(jī)，將配方比的玻璃纖維由側(cè)喂料從螺桿中部加入進(jìn)行熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度設(shè)為270℃，二區(qū)至五區(qū)的溫度設(shè)為290℃，六區(qū)至八區(qū)的溫度設(shè)為280℃，九區(qū)和十區(qū)的溫度設(shè)為270℃，轉(zhuǎn)速為410-430r/min，切粒速度為29-39hz；
s3：擠出拉條經(jīng)過水冷、切粒和干燥，最后進(jìn)行包裝。
本實(shí)施例所制得的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66經(jīng)測試：彎曲強(qiáng)度為376mpa，彎曲模量為17211mpa，拉伸強(qiáng)度為251.4mpa，拉伸模量為21001mpa，沖擊強(qiáng)度為110kj/m2，缺口沖擊強(qiáng)度為19.31kj/m2，注塑件表面光潔；水煮2小時(shí)后，彎曲強(qiáng)度為330mpa，彎曲模量為14973mpa，拉伸強(qiáng)度為217.6mpa，拉伸模量為18312mpa，缺口沖擊強(qiáng)度為22.4kj/m2，耐水解能力增強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)異且耐老化。
實(shí)施例4
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66，包括以下重量份計(jì)的原料組分：38份的尼龍66，60份的玻璃纖維，0.5份的抗氧劑，1.0份的黑色母，0.3份的硬脂酸鈣，0.2份的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟。
本實(shí)施例中馬來酸酐接枝聚乙烯蠟的酸值為55cps/190℃，分子量為3000-8000；尼龍66的相對粘度為2.4；玻璃纖維的直徑為10μm，表面以硅烷偶聯(lián)處理；抗氧劑為銅碘系列抗氧劑；硬脂酸鈣的游離酸≤1％，熔點(diǎn)為155-158℃；黑色母為苯胺黑類黑色母。
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66的制備方法，包括以下步驟：
s1：將除玻璃纖維以外的其它原料組分按配方量精確稱量后投入高速混合機(jī)，一次投入量控制在高速混合機(jī)容積的0.5-0.75之間，混合6-8分鐘；
s2：將步驟s1中混合均勻的物料投入雙螺桿擠出機(jī)，將配方比的玻璃纖維由側(cè)喂料從螺桿中部加入進(jìn)行熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度設(shè)為270℃，二區(qū)至五區(qū)的溫度設(shè)為290℃，六區(qū)至八區(qū)的溫度設(shè)為280℃，九區(qū)和十區(qū)的溫度設(shè)為270℃，轉(zhuǎn)速為410-430r/min，切粒速度為29-39hz；
s3：擠出拉條經(jīng)過水冷、切粒和干燥，最后進(jìn)行包裝。
本實(shí)施例所制得的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66經(jīng)測試：彎曲強(qiáng)度為369mpa，彎曲模量為17334mpa，拉伸強(qiáng)度為256mpa，拉伸模量為21311mpa，沖擊強(qiáng)度為108kj/m2，缺口沖擊強(qiáng)度為20kj/m2，注塑件表面光潔；水煮2小時(shí)后，彎曲強(qiáng)度為334mpa，彎曲模量為15652mpa，拉伸強(qiáng)度為229.8mpa，拉伸模量為19158mpa，缺口沖擊強(qiáng)度為22.4kj/m2，耐水解能力增強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)異且耐老化。
實(shí)施例5
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66，包括以下重量份計(jì)的原料組分：38份的尼龍66，60份的玻璃纖維，0.6份的抗氧劑，1.0份的黑色母，0.1份的硬脂酸鈣，0.3份的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟。
本實(shí)施例中馬來酸酐接枝聚乙烯蠟的酸值為55cps/190℃，分子量為3000-8000；尼龍66的相對粘度為2.4；玻璃纖維的直徑為10μm，表面以硅烷偶聯(lián)處理；抗氧劑為銅碘系列抗氧劑；硬脂酸鈣的游離酸≤1％，熔點(diǎn)為155-158℃；黑色母為苯胺黑類黑色母。
一種耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66的制備方法，包括以下步驟：
s1：將除玻璃纖維以外的其它原料組分按配方量精確稱量后投入高速混合機(jī)，一次投入量控制在高速混合機(jī)容積的0.5-0.75之間，混合6-8分鐘；
s2：將步驟s1中混合均勻的物料投入雙螺桿擠出機(jī)，將配方比的玻璃纖維由側(cè)喂料從螺桿中部加入進(jìn)行熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度設(shè)為270℃，二區(qū)至五區(qū)的溫度設(shè)為290℃，六區(qū)至八區(qū)的溫度設(shè)為280℃，九區(qū)和十區(qū)的溫度設(shè)為270℃，轉(zhuǎn)速為410-430r/min，切粒速度為29-39hz；
s3：擠出拉條經(jīng)過水冷、切粒和干燥，最后進(jìn)行包裝。
本實(shí)施例所制得的耐水解短玻纖增強(qiáng)尼龍66經(jīng)測試：彎曲強(qiáng)度為366mpa，彎曲模量為17763mpa，拉伸強(qiáng)度為258mpa，拉伸模量為21221mpa，沖擊強(qiáng)度為116kj/m2，缺口沖擊強(qiáng)度為19.4kj/m2，注塑件表面光潔；水煮2小時(shí)后，彎曲強(qiáng)度為341.2mpa，彎曲模量為15581mpa，拉伸強(qiáng)度為235.9mpa，拉伸模量為18651mpa，缺口沖擊強(qiáng)度為22.1kj/m2，耐水解能力增強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)異且耐老化。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。