一種聚酰胺6復合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種復合材料及其制備方法，尤其是一種聚酷胺6 復合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車行業(yè)中，其結(jié)構(gòu)或者裝飾中設(shè)及聚酷胺6的部件已經(jīng)成為當下研發(fā)方向高度 集中的領(lǐng)域，加之市場上對注塑級聚酷胺6材料的要求越來越高，該領(lǐng)域的發(fā)展越來越迅 猛。
[0003] 眾所周知，聚酷胺6具有良好的綜合性能，密度低，容易成型，設(shè)計自由度大，隔熱 絕緣，而且在模具和組裝成本上也有明顯的優(yōu)勢。聚酷胺6不僅拉伸強度高、沖擊性能優(yōu)而 且熱變形溫度高、耐熱、摩擦系數(shù)低，耐磨損、自潤滑、耐油、耐化學性能優(yōu)，而且特別是適于 用玻纖或其他材料填充增強改性，提升材料性能和檔次，滿足最終部件和客戶需求。
[0004] 目前，市面上的聚酷胺6汽車制品種類繁多，如散熱器箱、前格柵、加熱器箱、散 熱器葉片、轉(zhuǎn)向柱罩、尾燈罩、吸附罐、定時齒輪外罩、風扇葉片、各種齒輪、散熱器水室、空 氣濾清器外殼、進氣歧管、控制開關(guān)、進氣導管、真空連接管、安全氣囊、電氣儀表外殼、刮水 器、累葉輪、軸承、襯套、閥座、車口把手、車輪罩等，總之，聚酷胺6已經(jīng)設(shè)及汽車發(fā)動機部 件、電氣部件、車身部件和安全氣囊等多部位。
[0005] 汽車n、窗框裝飾條安裝時，需要將聚酷胺6復合材料覆蓋至金屬骨架上，為了便 于安裝，需要復合材料軟一點；安裝后，為了保證和金屬骨架之間的固定牢度，又需要復合 材料有一定的硬度，所W運就要求材料軟硬適中。為了滿足材料軟硬適中的特性，需要加 入玻璃纖維和相容劑改性聚酷胺6材料，聚酷胺6材料由于黏度較高，尤其在添加了玻璃 纖維和相容劑后，材料的流動性會變得特別差；此外，選擇玻璃纖維作為聚酷胺6材料的增 強劑，雖然玻璃纖維填充聚酷胺6材料具有優(yōu)異的剛度和初性，但是由于玻璃纖維顏色泛 白，用做深色產(chǎn)品時，表面能看到一層玻璃纖維，影響美觀。因此，難W滿足像汽車口框裝飾 條運樣的大型、薄壁制件的注塑加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對W上技術(shù)存在的缺點，提出一種聚酷胺6復 合材料及其制備方法，解決了材料的流動性差的問題，使該復合材料注塑出的產(chǎn)品具有較 好的綜合性能和良好的外觀。
[0007] 本發(fā)明由W下技術(shù)方案解決技術(shù)問題：一種聚酷胺6復合材料，其特征在于：原料 包括W下重量份的組分：
[0008] 聚醜肢6 狂-92份 玻璃纖維 日-20份 無機礦物 1-10槪 相容劑 ^20份 成核劑 0. 1-0. 5份 潤滑劑 0. 1-3份 偶聯(lián)劑 0. 1-0. 5份 抗氧劑 0. ^ 1份 黑色巧 妊.技-3份。
[0009] 進一步的技術(shù)方案，原料包括W下重量份的組分：
[0010] 聚醜胺6 姑-88^(分 玻璃纖維5 ~2(H分 無機礦物2-1日份 相容劑 3-20悅 成核劑 0. 1-0. 3份 潤滑劑 0.6-2份 偶聯(lián)劑 0. 1-0. 2份 抗氧劑 0. 2- 0. 6份 黑色母 化6 - 2份。
[0011] 進一步的技術(shù)方案，所述聚酷胺6的相對粘度為2. 0-2. 8。
[001引進一步的技術(shù)方案，所述玻璃纖維是纖維直徑為7ym-13ym、纖維長度為 3-4. 5mm的無堿短切纖維。
[0013] 進一步的技術(shù)方案，所述無機礦物是玻璃微珠、滑石粉、碳酸巧、云母或者硫酸領(lǐng) 中的一種，無機礦物粒徑為10-80ym;
[0014] 所述的相容劑為馬來酸酢接枝聚乙締、馬來酸酢接枝=元乙丙橡膠、馬來酸酢接 枝P0E、丙締酸醋共聚物、氨化SBS和乙締-辛締共聚物中的一種；
[0015] 所述成核劑是低分子量離聚物、次憐酸鹽或乙酸鹽中的一種；
[0016] 所述潤滑劑為硬脂酸鹽、硬脂酸酷胺、娃酬、低分子聚合物或石蠟中的一種；
[0017] 所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鐵酸醋偶聯(lián)劑或侶酸醋偶聯(lián)劑中的一種；
[0018] 所述抗氧劑為酪類和亞憐酸醋類的混合物；
[0019] 所述黑色母為無機無載體黑色母和聚酷胺6載體有機黑色母的混合物或者聚締 控載體無機黑色母和聚酷胺6載體有機黑色母的混合物。
[0020] 一種制備聚酷胺6復合材料的方法，包括W下步驟：
[0021] 步驟一、礦物處理，將無機礦物、偶聯(lián)劑加入共混機中，在80°C下共混3-5min，得 到處理過的礦物；
[0022] 步驟二、將聚酷胺6、步驟一中得到處理過的礦物、相容劑、成核劑、潤滑劑、抗氧劑 和黑色母按所述比例加入共混機中，共混5-lOmin，得到混合均勻的物料；
[0023] 步驟=、烙融造粒，將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機主喂料口中，玻璃纖維從 雙螺桿擠出機側(cè)喂料口進入螺桿，在240°C-280°C下烙融擠出造粒。
[0024] 有益效果
[0025] 本發(fā)明一種聚酷胺6復合材料及其制備方法解決了材料的流動性差的問題，使該 復合材料注塑出的產(chǎn)品具有較好的綜合性能和良好的外觀。具體的有益效果如下：
[0026]1、本發(fā)明選用的聚酷胺6的相對粘度為2.0-2.8,聚酷胺6粘度越低，流動性越好， 玻璃纖維越容易被基料包裹，從而減少浮在注塑產(chǎn)品表面的玻璃纖維。
[0027] 2、本發(fā)明選用無機礦物的目的除了能減少產(chǎn)品的變形，還能加強玻璃纖維在聚酷 胺6中的分散，提高注塑產(chǎn)品表觀。
[0028] 3、本發(fā)明添加相容劑是為了提高材料的初性并加強玻璃纖維、無機礦物和聚酷胺 6的結(jié)合性。
[0029] 4、本發(fā)明采用偶聯(lián)劑提高聚酷胺6、無機礦物及玻璃纖維結(jié)合性。
[0030] 5、本發(fā)明采用潤滑劑降低烙體內(nèi)部的摩擦和烙體對機器的摩擦，加強玻璃纖維在 聚酷胺6中的分散，同時保持纖維的長度，保證材料的性能。
[0031] 6、本發(fā)明通過在聚酷胺6中加入有機黑色母和無機黑色母的混合物：單單加入有 機黑色母能更好的將玻璃纖維染黑，比單單加入無機黑色母更能獲得較好的表面，但是聚 酷胺6在只加入有機黑色母的情況下，顏色會在光、熱環(huán)境下容易退色，所W本發(fā)明使用加 入有機黑色母和無機黑色母的混合物。
[0032] 7、本發(fā)明加入成核劑能提高結(jié)晶速度和溫度，增強脫模性，減少產(chǎn)品后收縮，降低 產(chǎn)品翅曲變形。
[0033] 8、本發(fā)明采用的制備方法具有W下優(yōu)勢：先將無機礦物和偶聯(lián)劑進行偶聯(lián)處理， 處理后的礦物能較好的融入并分散在聚酷胺6基料中，保證了材料的性能和制品的外觀； 將聚酷胺6、處理后的礦物、相容劑、成核劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、和黑色母加入共混機 中預混能保證無機礦物W及其他助劑均勻分散在聚酷胺6基料中，保證材料性能的穩(wěn)定 性；從側(cè)喂料加入玻璃纖維，能減少機器對其的摩損，使其在材料中保留較長的長度，提高 材料的剛度和初性。
【具體實施方式】
[0034] 實施例一
[0035] -種聚酷胺6復合材料，各原料按W下重量份包括：聚酷胺6 :87. 6份，無堿短切 玻璃纖維：5份，云母：2份，馬來酸酢接枝聚乙締：3份，鐵酸醋偶聯(lián)劑：0. 1份，抗氧劑：0. 6 份，次憐酸鹽：〇. 1份，黑色母是聚乙締載體無機黑色母和聚酷胺6載體有機黑色母的混合 物，其中聚乙締載體無機黑色母0.5份，聚酷胺6載體有機黑色母0.5份，硬脂酸酷胺：0. 6 份。
[0036] 聚酷胺6的相對粘度為2. 8;無堿短切玻璃纖維的纖維直徑為13ym，纖維長度為 4. 5mm;云母的粒徑為80ym;抗氧劑為1098和168復配，重量比為I:1。
[0037] -種聚酷胺6復合材料的制備方法包括W下步驟：
[003引步驟一、礦物處理，將云母、鐵酸醋偶聯(lián)劑加入共混機中，在80°C下共混3min，得 到處理過的礦物；
[0039] 步驟二、將聚酷胺6、步驟一中得到處理過的礦物、馬來酸酢接枝聚乙締、次憐酸 鹽、硬脂酸酷胺、抗氧劑和黑色母按所述比例加入共混機中，共混5min，得到混合均勻的物 料；
[0040] 步驟=、烙融造粒，將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機主喂料口中，無堿短切玻 璃纖維從雙螺桿擠出機側(cè)喂料口進入螺桿，在240°C下烙融擠出造粒。
[00川 實施例二
[0042] 一種聚酷胺6復合材料，各原料按W下重量份包括：聚酷胺6 :82. 6份，無堿短切 玻璃纖維：10份，碳酸巧：2份，馬來酸酢接枝EPDM:3份，侶酸醋偶聯(lián)劑：0. 1份，抗氧劑： 0. 6份，次憐酸鹽：0. 1份，黑色母是聚乙締載體無機黑色母和聚酷胺6載體有機黑色母的混 合物，其中聚乙締載體無機黑色母0. 5份，聚酷胺6載體有機黑色母0. 5份；硬脂酸酷胺： 0.6份。
[0043] 聚酷胺6的相對粘度為2. 8;無堿短切玻璃纖維的纖維直徑13ym，纖維長度為 4.Omm;碳酸觀位徑為40ym;抗氧劑為1098和168復配，重量比為1 :1。
[0044] -種聚酷胺6復合材料的制備方法包括W下步驟：
[0045] 步驟一、礦物處理，將碳酸巧、侶酸醋偶聯(lián)劑加入共混機中，在80°C下共
[0046] 混3min，得到處理過的礦物；
[0047] 步驟二、將聚酷胺6、步驟一中得到處理過的礦物、馬來酸酢接枝EPDM、次憐酸鹽、 硬脂酸酷胺、抗氧劑和黑色母按所述比例加入共混機中，共混5min，得到混合均勻的物料；
[0048] 步驟=、烙融造粒，將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機主喂料口中，無堿短切玻 璃纖維從雙螺桿擠出機側(cè)喂料口進入螺桿，在240°C下烙融擠出造粒。
[0049] 實施例S
[0050] -種聚酷胺6復合材料，各原料按W下重量份包括：聚酷胺6 :80. 2份，無堿短切 玻璃纖維：10份，滑石粉：5份，馬來酸酢接枝EPDM3份，硅烷偶聯(lián)劑皿560 :0. 1份，抗氧劑： 0. 4份，次憐酸鹽：0. 1份，黑色母是無機無載體黑色母和聚酷胺6載體有機黑色母的混合 物，其中無機無載體黑色母0.2份，聚酷胺6載體有機黑色母0.4份；娃酬：0. 6份。
[0051] 聚酷胺6的相對粘度為2.8;無堿短切玻璃纖維，纖維直徑為13ym，纖維長度為 4.Omm;滑石粉粒徑為10ym;抗氧劑為1098和168復配，重量比為1 :1。
[0052] -種聚酷胺6復合材料的制備方法包括W下步驟：
[0053] 步驟一、礦物處理，將滑石粉、硅烷偶聯(lián)劑皿560加入共混機中，在80°C下共混 Smin，得到處理過的礦物；
[0054] 步驟二、將聚酷胺6、步驟一中得到處理過的礦物、馬來酸酢接枝EPDM、次憐酸鹽、 娃酬、抗氧劑和黑色母按所述比例加入共混機中，共混5min，得到混合均勻的物料；
[00巧]步驟=、烙融造粒，將混合均勻的