高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝；采用質(zhì)量百分比的原料：低粘度尼龍66：50％～80％；專用長玻璃纖維：20％～50％；相容劑：5％～8％；專用尼龍66流變改性劑：0.3％～1.0％；硅酮粉：0.3％～0.5％；硬酯酸鈣：0.3％～0.5％。制備工藝主要步驟包括：制造專用模具和專用干燥箱，選擇液態(tài)膠對玻璃纖維進行粘接，按配方稱取尼龍66、專用尼龍66流變改性劑、硅酮粉、硬酯酸鈣，混合均勻，在單螺桿擠出機的作用下達到融化狀態(tài)，并勻速送入長玻璃生產(chǎn)專用模具型腔內(nèi)，與通過干燥并己牽入模具型腔內(nèi)的長玻璃纖維進行浸漬，浸漬好后的玻璃纖維在牽引機的牽引下勻速牽出并送入專用切粒機進行切粒。
【專利說明】高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及塑料改性材料領(lǐng)域，具體公開了高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]短纖增強熱塑性復(fù)合材料，或者傳統(tǒng)概念的纖維增強材料與未增強材料相比，其機械性能大幅度提高，同時還兼有降低材料成本的雙重優(yōu)勢，因此用于大多數(shù)材料的增強改性，如聚丙烯、尼龍、聚苯硫醚、聚甲醛、PET、PBT等。但這些材料的混合都采用雙螺桿熔融混合的工藝，纖維在螺桿中被大量的折斷，成型后制品中保留的纖維長度非常小，纖維的增強改性效果就非常有限。如何提高最終制品中纖維的長度就成為大家研究的焦點。長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料由于不采用傳統(tǒng)的雙螺桿熔融混合工藝，纖維在混合時就不會被螺桿折斷，纖維的長度被最大化保留，因此成為近年來的研究熱點。
[0003]在國外，長纖增強熱塑性復(fù)合材料研制技術(shù)相對成熟，在國內(nèi)，廣州金發(fā)、上海普利特等先后在2007年開始長纖維增強聚丙烯的研究，并形成了小批量的生產(chǎn)能力，而長玻纖增強尼龍66在國內(nèi)還是空白。對的研制，并形成大規(guī)模的生產(chǎn)，具有巨大的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是解決尼龍66熔體在纖維束中浸潰的技術(shù)難題。進一步，本發(fā)明提供高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:·[0006]長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料，采用質(zhì)量百分比的如下原料:
[0007]低粘度尼龍66:50%~80% ;
[0008]專用長玻璃纖維:20 %~50 % ;
[0009]相容劑:5%~8%;
[0010]專用尼龍66流變改性劑:0.3%~1.0% ;
[0011]娃麗粉:0.3%~0.5% ；
[0012]硬酯酸鈣:0.3%~0.5%。
[0013]本發(fā)明進一步包括前述高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝，包括步驟:
[0014]1、開啟單螺桿擠出機加熱系統(tǒng)和玻纖干燥箱加熱系統(tǒng)和模具加熱系統(tǒng)，單螺桿擠出機一至五區(qū)溫度設(shè)置為:2750C、2750C、276°C、278 °C、278°C，玻纖干燥箱溫度設(shè)置為:200°C，模具一至四區(qū)溫度設(shè)置為:280°C、280°C、281°C、282°C ；
[0015]2、打開模具上蓋，將二十八股玻璃纖維依次從玻纖入口進，從玻纖出口出，并經(jīng)過三個風(fēng)機吹干箱，牽至牽引機處壓進上下牽引膠輥之間；
[0016]3、按配方稱取適量的低粘度尼龍66、相容劑、專用尼龍66流變改性劑、硅酮粉、硬酯酸鈣，根據(jù)各材料所占比例，依次按從多到少的順序投入低速混料機內(nèi)充分混合均勻；[0017]4、待各個加熱系統(tǒng)溫度均達到設(shè)定溫度并衡定后，開啟單螺桿擠出機主機，轉(zhuǎn)速達到100轉(zhuǎn)以上時開啟喂料電機，并將主電機和喂料電機轉(zhuǎn)速均慢慢上調(diào)，主機轉(zhuǎn)速最高可調(diào)到450轉(zhuǎn)/ min,喂料電機轉(zhuǎn)速可調(diào)到80轉(zhuǎn)/ min ；
[0018]5、待模具料嘴開始出料后，開啟三個風(fēng)機，再開啟牽引機，牽引玻璃纖維，并通過高頻調(diào)整牽引速度，確保從模具料嘴牽出的玻纖被尼龍66材料浸潰飽滿，無浮纖現(xiàn)象；
[0019]6、待從牽引機出口處的材料達到要求后，開啟切粒機，調(diào)整切刀轉(zhuǎn)速和花輥轉(zhuǎn)速，使切出的材料粒子長度為12_，并使切粒速度與牽引機速度相匹配；
[0020]7、對生產(chǎn)出的材料及時進行各項物性指標檢測，達到材料物性要求，即為合格的長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料。
[0021 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0022]合理的材料組份，掌握了材料組份與性能的關(guān)系，通過調(diào)整成份，可獲得具有不同力學(xué)性能的長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料，以滿足不同客戶和不同產(chǎn)品的材料需求，以替代價格昂貴的金屬材料，達到了降低成本的目的，使塑料材料的應(yīng)用范圍更廣泛，同時使塑料行業(yè)的技術(shù)水平上了一個新的臺階。
【具體實施方式】
[0023]高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝，采用質(zhì)量百分比的如下原料:
[0024]低粘度尼龍66:50%~80% ;
[0025]專用長玻璃纖維:20 %~50 % ;`[0026]相容劑:5%~8%;
[0027]專用尼龍66流變改性劑:0.3%~1.0% ;
[0028]硅酮粉:0.3%~0.5% ;
[0029]硬酯酸鈣:0.3%~0.5%。
[0030]根據(jù)不同顧客的具體要求，采用不同的質(zhì)量百分比的如下原料:
[0031]1、對于材料的力學(xué)性能要求只比普通增強尼龍66高10%~20%，采用質(zhì)量百分比的如下原料:
[0032]低粘度尼龍66:75%;
[0033]專用長玻璃纖維:20%;
[0034]相容劑:5%;
[0035]專用尼龍66流變改性劑:0.3% ;
[0036]娃酮粉:0.5% ；
[0037]硬酯酸鈣:0.3%。
[0038]2、對于材料的力學(xué)性能要求比普通增強尼龍66高20%~40%，采用質(zhì)量百分比的如下原料:
[0039]低粘度尼龍66:60%~70%
[0040]專用長玻璃纖維:30%~40% ；
[0041]相容劑:6%;
[0042]專用尼龍66流變改性劑:0.3% ;
[0043]硅酮粉:0.5%;[0044]硬酯酸鈣:0.3%。[0045]3、對于材料的力學(xué)性能要求比普通增強尼龍66高40%~50%，采用質(zhì)量百分比的如下原料:
[0046]低粘度尼龍66:42%
[0047]專用長玻璃纖維:50%;
[0048]相容劑:8%;
[0049]專用尼龍66流變改性劑:0.3% ;
[0050]硅酮粉:0.5%;
[0051]硬酯酸鈣:0.3%。
[0052]通過進一步優(yōu)選上述各成分及其比例，本發(fā)明的高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料，力學(xué)性能能滿足不同產(chǎn)品的性能要求，使產(chǎn)品達到達到最優(yōu)。
[0053]高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝，包括步驟:制造長玻璃生產(chǎn)專用模具和玻璃纖維專用干燥箱，選擇耐高溫、強度高的液態(tài)膠對玻璃纖維進行粘接，確保玻璃纖維在牽引機100牛頓以上牽引力的牽引下，通過270~300°C、長1.5m以上的模具型腔不斷開，選擇低粘度的尼龍66，選擇能顯著降低尼龍66粘度的流變改性劑和潤滑劑，按配方稱取適量的尼龍66、專用尼龍66流變改性劑、硅酮粉、硬酯酸鈣，混合均勻，在單螺桿擠出機的作用下達到融化狀態(tài)，并勻速送入長玻璃生產(chǎn)專用模具型腔內(nèi)，與通過干燥并己牽入模具型腔內(nèi)的長玻璃纖維進行浸潰，浸潰好后的玻璃纖維在牽引機的牽引下勻速牽出并送入專用切粒機進行切粒，通過變頻調(diào)速，調(diào)整粒子長度，達到產(chǎn)品要求后進入穩(wěn)定生產(chǎn)，通過浸潰和材料力學(xué)性能檢測，經(jīng)檢測合格后即得合格高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料。
【權(quán)利要求】
1.高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝，其特征在于，所述材料，采用質(zhì)量百分比的如下原料: 低粘度尼龍66:50%~80% ; 專用長玻璃纖維:20%~50% ; 相容劑:5%~8% ； 專用尼龍66流變改性劑:0.3%~1.0% ; 硅酮粉:0.3%~0.5% ； 硬酯酸鈣:0.3%~0.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能長玻纖增強尼龍66復(fù)合材料及其制備工藝，其特征在于，所述材料的制備工藝包括， 步驟一:開啟單螺桿擠出機加熱系統(tǒng)和玻纖干燥箱加熱系統(tǒng)和模具加熱系統(tǒng)，單螺桿擠出機一至五區(qū)溫度設(shè)置為:2750C、2750C、276 °C、278°C、278°C，玻纖干燥箱溫度設(shè)置為:200°C，模具一至四區(qū)溫度設(shè)置為:280°C、280°C、281°C、282°C ； 步驟二:打開模具上蓋，將二十八股玻璃纖維依次從玻纖入口進，從玻纖出口出，并經(jīng)過三個風(fēng)機吹干箱，牽至牽引機處壓進上下牽引膠輥之間； 步驟三:按配方稱取適量的低粘度尼龍66、相容劑、專用尼龍66流變改性劑、硅酮粉、硬酯酸鈣，根據(jù)各材料所占比例，依次按從多到少的順序投入低速混料機內(nèi)充分混合均勻；· 步驟四:待各個加熱系統(tǒng)溫度均達到設(shè)定溫度并衡定后，開啟單螺桿擠出機主機，轉(zhuǎn)速達到100轉(zhuǎn)以上時開啟喂料電機，并將主電機和喂料電機轉(zhuǎn)速均慢慢上調(diào)，主機轉(zhuǎn)速最高可調(diào)到450轉(zhuǎn)/ min,喂料電機轉(zhuǎn)速可調(diào)到80轉(zhuǎn)/ min ； 步驟五:待模具料嘴開始出料后，開啟三個風(fēng)機，再開啟牽引機，牽引玻璃纖維，并通過高頻調(diào)整牽引速度； 步驟六:待從牽引機出口處的材料達到要求后，開啟切粒機，調(diào)整切刀轉(zhuǎn)速和花輥轉(zhuǎn)速，使切出的材料粒子長度為12_，并使切粒速度與牽引機速度相匹配； 步驟七:對生產(chǎn)出的材料及時進行各項物性指標檢測。
【文檔編號】C08L77/06GK103709745SQ201310714084
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】魏聞, 劉昭 申請人:綿陽市鵬洋高分子材料有限公司