專利名稱：玻璃纖維/礦物復(fù)合增強改性尼龍6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，具體涉及一種添加礦物填料及玻璃纖維的尼龍 6復(fù)合材料，尤其涉及一種適用于制造汽車內(nèi)飾件的增強改性尼龍6復(fù)合材料；本發(fā)明同時 還涉及所述改性尼龍6復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
尼龍6以其優(yōu)良的綜合性能被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，而經(jīng)玻璃纖維和礦物填料改性 后的尼龍6，則具有高強度、高耐熱、高抗疲勞、低成型收縮等良好的性能，而被廣泛的應(yīng)用 于汽車、機械、家電、航空以及軍工等領(lǐng)域，并被發(fā)展為當(dāng)今世界第一大工程塑料。目前市場上的尼龍6改性材料主要是玻璃纖維或礦物填料填充改性尼龍6材料。 單純的玻璃纖維增強尼龍6，雖然能較顯著地改善尼龍6的剛度、強度和熱學(xué)性能，但是，這 樣卻往往會導(dǎo)致材料的表觀質(zhì)量變差，甚至?xí)霈F(xiàn)玻纖外露或有浮纖，而且還導(dǎo)致材料翹 曲厲害，變形嚴(yán)重，不利于裝配。而礦物填料雖然在表觀上略優(yōu)于玻璃纖維，但是材料的韌 性不足，且成型收縮更為嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備工藝簡單、各項力學(xué)性能優(yōu)異的改性尼龍6復(fù)合材 料。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將玻璃纖維與礦物填料同時作為改 性物加入到尼龍6中，其配方按照質(zhì)量比如下尼龍645 85
礦物填料5 30 ；
玻璃纖維5 30 ；
增韌母粒5 30 ；
相容劑0. 1 5
其他助劑0. 1 5其中，尼龍6、礦物填料和玻璃纖維的重量份之和為100份。上述技術(shù)方案中，所述尼龍6、礦物填料、玻璃纖維、相容劑和其他助劑都是本領(lǐng)域 技術(shù)人員公知的常用的成份，具體地所述尼龍6選自任意一種尼龍6顆粒，分子量為10000 50000，密度為1. 1 1.5g/cm3，特性粘度為2 4。所述礦物填料選自碳酸鈣、硅灰石、滑石粉中的一種或一種以上的混合物，且礦 物填料的粒徑為3000 30000目(約為0. 5 5 μ m)。所述玻璃纖維選自任意一種無堿玻璃纖維，直徑為5 20 μ m。所述增韌母粒選自一種聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體，分子量范圍在100000 200000。
所述相容劑選自一種聚烯烴與不飽和酸酐的接枝聚合物。所述其他助劑選自抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、表面改性劑的混合物；其中，抗 氧劑為1098 (η，η-雙[3-(3，5-二叔丁基)-4-羥基苯基]丙酰乙二胺)、1010 (四[β-(3， 5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、245( 二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁 基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯])、168 (亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯)、626(雙 (2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯)中的一種或一種以上的混合物；光穩(wěn)定劑為 234 (2-(2Η-苯并三唑-2)-4，6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚)、中的一種或一種以上的 混合物；表面改性劑為含有極性基團的改性乙撐雙脂肪酸酰胺類。上述表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟(1)按上述重量配比稱取除玻璃纖維以外的所有原料；(2)將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分 鐘；然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助 劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；(3)將預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻 璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即 可制得表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料。本發(fā)明采用玻璃纖維與礦物填料同時填充改性尼龍6，并添加了增韌母粒及一系 列助劑，所制得的產(chǎn)品不僅顯著改善了材料的強度、剛度及熱學(xué)性能，且材料的表觀質(zhì)量較 為良好。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例1 按下述配方備料(a)尼龍660質(zhì)量份(b)礦物填料25質(zhì)量份(c)玻璃纖維10質(zhì)量份(d)增韌母粒5質(zhì)量份(e)相容劑0. 35質(zhì)量份(f)其他助劑0. 9質(zhì)量份先將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘； 然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出 機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即得到增強改性尼龍6復(fù)合材料。其各種 性能測試結(jié)果如表1中所示。實施例2 按下述配方備料(a)尼龍660質(zhì)量份
(b)礦物填料20質(zhì)量份
(c)玻璃纖維15質(zhì)量份
(d)增韌母粒5質(zhì)量份
(e)相容劑0. 35質(zhì)量份
(f)其他助劑0. 9質(zhì)量份
先將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 --20分鐘；
然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出 機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即得到增強改性尼龍6復(fù)合材料。其各種 性能測試結(jié)果如表1中所示。實施例3 按下述配方備料(a)尼龍660質(zhì)量份(b)礦物填料15質(zhì)量份(c)玻璃纖維20質(zhì)量份(d)增韌母粒5質(zhì)量份(e)相容劑0. 35質(zhì)量份(f)其他助劑0.9質(zhì)量份先將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘； 然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出 機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即得到增強改性尼龍6復(fù)合材料。其各種 性能測試結(jié)果如表1中所示。實施例4 按下述配方備料(a)尼龍665質(zhì)量份(b)礦物填料20質(zhì)量份(c)玻璃纖維10質(zhì)量份(d)增韌母粒5質(zhì)量份(e)相容劑0. 35質(zhì)量份(f)其他助劑0. 9質(zhì)量份先將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘； 然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出 機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即得到增強改性尼龍6復(fù)合材料。其各種 性能測試結(jié)果如表1中所示。
實施例5
按下述配方備料
(a)尼龍665質(zhì)量份
(b)礦物填料15質(zhì)量份
(C)玻璃纖維15質(zhì)量份
(d)增韌母粒5質(zhì)量份
(e)相容劑0. 35質(zhì)量份
(f)其他助劑0. 9質(zhì)量份
先將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 --20分鐘；
然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出 機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即得到增強改性尼龍6復(fù)合材料。其各種 性能測試結(jié)果如表1中所示。實施例6:按下述配方備料(a)尼龍660質(zhì)量份(b)礦物填料20質(zhì)量份(c)玻璃纖維10質(zhì)量份(d)增韌母粒10質(zhì)量份(e)相容劑0. 35質(zhì)量份(f)其他助劑0. 9質(zhì)量份先將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘； 然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出 機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即得到增強改性尼龍6復(fù)合材料。其各種 性能測試結(jié)果如表1中所示。實施例7 按下述配方備料(a)尼龍660質(zhì)量份(b)礦物填料15質(zhì)量份(c)玻璃纖維15質(zhì)量份(d)增韌母粒10質(zhì)量份(e)相容劑0. 35質(zhì)量份(f)其他助劑0. 9質(zhì)量份先將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘； 然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出
6機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即得到增強改性尼龍6復(fù)合材料。其各種 性能測試結(jié)果如表1中所示。實施例8 按下述配方備料(a)尼龍655質(zhì)量份(b)礦物填料20質(zhì)量份(c)玻璃纖維10質(zhì)量份(d)增韌母粒15質(zhì)量份(e)相容劑0. 35質(zhì)量份(f)其他助劑0. 9質(zhì)量份先將尼龍6與礦物填料、增韌母粒在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘； 然后加入相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出 機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即得到增強改性尼龍6復(fù)合材料。其各種 性能測試結(jié)果如表1中所示。表1 玻璃纖維/礦物復(fù)合增強改性尼龍6材料實施例性能測試
權(quán)利要求
一種玻璃纖維/礦物復(fù)合增強改性尼龍6材料，包括尼龍6、礦物填料、玻璃纖維、表面改性劑、相容劑和其他助劑，其特征在于，按照重量份，上述成份的重量份分別為尼龍6 45～85礦物填料5～30玻璃纖維5～30增韌母粒5～30相容劑 0.1～5其他助劑0.1～5其中，尼龍6、礦物填料、玻璃纖維和增韌母粒的重量份之和為100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述尼龍6 分子量為10000 50000，密度為1. 1 1. 5g/cm3，特性粘度為2 4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述玻璃 纖維選自；任意一種無堿玻璃纖維，直徑為5 20 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述礦 物填料選自碳酸鈣、硅灰石、滑石粉中的一種或一種以上的混合物，且礦物填料的粒徑為 3000 30000 目(約為 0. 5 5 μ m)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述增韌 母粒選自一種聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體，分子量范圍在100000 200000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述相容 劑選自一種聚烯烴與不飽和酸酐的接枝聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料，其特征在于所述助劑 選自抗氧劑、光穩(wěn)定劑、表面改性劑的混合物。
8.—種表觀良好的增強改性尼龍6復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)按權(quán)利要求1所述重量配比稱取除玻璃纖維以外的所有原料；(2)將尼龍6與礦物填料在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；然后加入表 面改性劑與相容劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后再加入其他助劑， 在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 10分鐘，得到預(yù)混料；(3)將預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，在雙螺桿擠出機的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖 維，其中螺桿各區(qū)的溫度為220 270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即可制 得增強改性尼龍6復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明屬于增強改性尼龍6復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種適用于制造汽車內(nèi)飾件的玻璃纖維和礦物復(fù)合增強改性尼龍6復(fù)合材料，包括尼龍6、礦物填料、玻璃纖維、相容劑和其他助劑，按照重量份，上述成份的重量份分別為尼龍6 45～85；礦物填料5～30；玻璃纖維5～30；增韌母粒5～30；相容劑0.1～5；其他助劑0.1～5；本發(fā)明采用玻璃纖維與礦物填料同時填充改性尼龍6，并添加了增韌母粒及一系列助劑，所制得的產(chǎn)品不僅顯著改善了材料的強度、剛度及熱學(xué)性能，且材料的表觀質(zhì)量較為良好。
文檔編號C08K13/04GK101948617SQ20101050050
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者任俊, 余林華, 顧在春 申請人:蘇州旭光聚合物有限公司