一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體設(shè)及一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍是美國杰出的科學(xué)家卡羅瑟斯（Carothers)及其領(lǐng)導(dǎo)下的一個科研小組研 制出來的，是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新，它的合 成是合成纖維工業(yè)的重大突破，同時也是高分子化學(xué)的一個非常重要里程碑。
[000引在PA中加入30%的玻璃纖維，PA的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐老化性 能有明顯提高，耐疲勞尼龍強度是未增強的2. 5倍。玻璃纖維增強PA的成型工藝與未增 強時大致相同，但因流動較增強前差，所W注射壓力和注射速度要適當(dāng)提高，機筒溫度提高 10-40°C。由于玻纖在注塑過程中會沿流動方向取向，引起力學(xué)性能和收縮率在取向方向上 增強，導(dǎo)致制品變形翅曲，因此，模具設(shè)計時，誘口的位置、形狀要合理，工藝上可W提高模 具的溫度，制品取出后放入熱水中讓其緩慢冷卻。另外，加入玻纖的比例越大，其對注塑機 的塑化元件的磨損越大，最好是采用雙金屬螺桿、機筒。
[0004] 長玻璃纖維增強尼龍材料與普通短玻璃纖維增性、耐蠕變性及耐磨、耐熱性等都 得W提高，從而進(jìn)一步拓龍在汽車、機械、電器、軍工等領(lǐng)域有巨大的發(fā)展?jié)摿?，可罩、座?骨架、車頭燈、風(fēng)扇、散熱器格柵、儀表盤托架等。 陽〇化]雖然現(xiàn)有的長玻璃纖維增強尼龍材料在拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量和沖擊強 度上都有很大提高，但還是不能滿足一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，如何進(jìn)一步提高運些指標(biāo)就成 為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的是提供一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，進(jìn)一步地提高拉伸強度、彎 曲強度、彎曲模量和沖擊強度。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，由W下重量份的原料組 成： 連續(xù)玻璃纖維8-25份， 玄武巖纖維3-5份， 尼龍40-70份， 相容劑3-9份， 抗氧劑0.4-0. 9份， 偶聯(lián)劑0. 3-0. 5份。
[0008] 進(jìn)一步地，連續(xù)玻璃纖維為連續(xù)無搶玻璃粗紗，纖維直徑為14-20ym。
[0009] 進(jìn)一步地，玄武巖纖維為直徑為5-7ym，長度6-lOmm。
[0010] 進(jìn)一步地，相容劑為馬來酸酢接枝PP、馬來酸酢接枝POE、馬來酸酢接枝陽、 馬來酸酢接枝EPDM、馬來酸酢接枝沈BS中的一種或幾種混合物。
[0011] 進(jìn)一步地，所述偶聯(lián)劑為丫-氨丙基=乙氧基硅烷、丫-縮水甘油酸氧丙基=甲 氧基硅烷或丫-甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷中的至少一種。
[0012] 進(jìn)一步地，抗氧劑為受阻酪類或亞憐酸醋類抗氧劑。
[0013] 一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料的制備方法，包含W下步驟： (1) 將尼龍、相容劑、抗氧劑和偶聯(lián)劑加入到混料機中使之充分混合均勻； (2) 將步驟（1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機中，從口模擠出輸送至擠出模頭中， 機筒中的塑化溫度為230-250°C; (3) 玻璃纖維和玄武巖纖維經(jīng)預(yù)熱處理后，引入到擠出模頭中，經(jīng)分散漉強制分散后 與混合物充分混合，然后從口模牽出，最后冷卻、切粒，即得連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點： 本發(fā)明采用連續(xù)玻璃纖維和玄武巖纖維的混合纖維作為增強材料，在現(xiàn)有的連續(xù)玻璃 纖維的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量和沖擊強度，拉伸強度最高提高了 18. 2%，彎曲強度最高提高了 12. 9%，彎曲模量最高提高了 10. 3%，懸臂梁缺口沖擊強度最高 提高了 13. 3%。
【具體實施方式】 陽〇1引實施例1 一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，由W下重量份的原料組成： 連續(xù)玻璃纖維8份， 玄武巖纖維5份， 尼龍40份， 相容劑9份， 抗氧劑0. 4份， 偶聯(lián)劑0. 5份。
[0016] 連續(xù)玻璃纖維為連續(xù)無搶玻璃粗紗，纖維直徑為14-20ym。玄武巖纖維為直徑 為5-7ym，長度6-lOmm。相容劑為馬來酸酢接枝P0E。偶聯(lián)劑為丫-氨丙基S乙氧基娃 燒。抗氧劑為亞憐酸醋類抗氧劑。
[0017] (1)將尼龍、相容劑、抗氧劑和偶聯(lián)劑加入到混料機中使之充分混合均勻； (2) 將步驟（1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機中，從口模擠出輸送至擠出模頭中， 機筒中的塑化溫度為230-250°C; (3) 玻璃纖維和玄武巖纖維經(jīng)預(yù)熱處理后，引入到擠出模頭中，經(jīng)分散漉強制分散后 與混合物充分混合，然后從口模牽出，最后冷卻、切粒，即得連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料。 陽〇1引實施例2 一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，由W下重量份的原料組成： 連續(xù)玻璃纖維25份， 玄武巖纖維3份， 尼龍70份， 相容劑3份， 抗氧劑0. 4份， 偶聯(lián)劑0. 5份。
[0019] 連續(xù)玻璃纖維為連續(xù)無搶玻璃粗紗，纖維直徑為14-20ym。玄武巖纖維為直徑 為5-7ym，長度6-lOmm。相容劑為馬來酸酢接枝陽和馬來酸酢接枝EPDM混合物。偶聯(lián) 劑為丫-甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷。抗氧劑為受阻酪類抗氧劑。
[0020] (1)將尼龍、相容劑、抗氧劑和偶聯(lián)劑加入到混料機中使之充分混合均勻； (2) 將步驟（1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機中，從口模擠出輸送至擠出模頭中， 機筒中的塑化溫度為230-250°C; (3) 玻璃纖維和玄武巖纖維經(jīng)預(yù)熱處理后，引入到擠出模頭中，經(jīng)分散漉強制分散后 與混合物充分混合，然后從口模牽出，最后冷卻、切粒，即得連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料。 陽OW實施例3 一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，由W下重量份的原料組成： 連續(xù)玻璃纖維20份， 玄武巖纖維4份， 尼龍55份， 相容劑6份， 抗氧劑0. 6份， 偶聯(lián)劑0.4份。
[0022] 連續(xù)玻璃纖維為連續(xù)無搶玻璃粗紗，纖維直徑為14-20ym。玄武巖纖維為直徑 為5-7ym，長度6-lOmm。相容劑為馬來酸酢接枝PP。偶聯(lián)劑為丫-縮水甘油酸氧丙基S 甲氧基硅烷?？寡鮿槭茏枥翌惪寡鮿?。
[0023] (1)將尼龍、相容劑、抗氧劑和偶聯(lián)劑加入到混料機中使之充分混合均勻； (2) 將步驟（1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機中，從口模擠出輸送至擠出模頭中， 機筒中的塑化溫度為230-250°C; (3) 玻璃纖維和玄武巖纖維經(jīng)預(yù)熱處理后，引入到擠出模頭中，經(jīng)分散漉強制分散后 與混合物充分混合，然后從口模牽出，最后冷卻、切粒，即得連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料。
[0024] 對照例 連續(xù)玻璃纖維20份， 尼龍55份， 相容劑6份， 抗氧劑0. 6份， 偶聯(lián)劑0.4份。 陽0巧]連續(xù)玻璃纖維為連續(xù)無搶玻璃粗紗，纖維直徑為14-20ym。相容劑為馬來酸酢 接枝PP。偶聯(lián)劑為丫-縮水甘油酸氧丙基=甲氧基硅烷?？寡鮿槭茏枥翌惪寡鮿?。
[0026] (1)將尼龍、相容劑、抗氧劑和偶聯(lián)劑加入到混料機中使之充分混合均勻； (2) 將步驟（1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機中，從口模擠出輸送至擠出模頭中， 機筒中的塑化溫度為230-250°C; (3) 玻璃纖維經(jīng)預(yù)熱處理后，引入到擠出模頭中，經(jīng)分散漉強制分散后與混合物充分 混合，然后從口模牽出，最后冷卻、切粒，即得連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料。
[0027] 表1不同實施例制備的尼龍材料的性能參數(shù)
從表I看出，采用本發(fā)明的配方和方法，拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量和懸臂梁缺口 沖擊強度都有不同程度的提高，拉伸強度最高提高了 18. 2%，彎曲強度最高提高了 12.9%， 彎曲模量最高提高了 10. 3%，懸臂梁缺口沖擊強度最高提高了 13. 3%。
[0028] 由此可見，在現(xiàn)有的連續(xù)玻璃纖維增強尼龍的基礎(chǔ)上，加入特定比例的玄武巖纖 維，可W提高拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量和懸臂梁缺口沖擊強度。
[0029] W上所述實施例僅表達(dá)了本申請的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對本申請保護范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本申請技術(shù)方案構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)，運些都屬于本 申請的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，其特征在于，由以下重量份的原料組成： 連續(xù)玻璃纖維8-25份， 玄武巖纖維3-5份， 尼龍40-70份， 相容劑3-9份， 抗氧劑〇. 4-0. 9份， 偶聯(lián)劑〇. 3-0. 5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，其特征在于，連續(xù)玻璃纖 維為連續(xù)無捻玻璃粗紗，纖維直徑為14-20 ym。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，其特征在于，玄武巖纖維 為直徑為5-7 y m，長度6-10_。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，其特征在于，相容劑為馬 來酸酐接枝PP、馬來酸酐接枝POE、馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝EPDM、馬來酸酐 接枝SEBS中的一種或幾種混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑 為T -氨丙基三乙氧基硅烷、T -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或T-甲基丙烯酰氧 基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，其特征在于，抗氧劑為受 阻酚類或亞磷酸酯類抗氧劑。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料的制備方法，其特 征在于，包含以下步驟： (1) 將尼龍、相容劑、抗氧劑和偶聯(lián)劑加入到混料機中使之充分混合均勻； (2) 將步驟（1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機中，從口模擠出輸送至擠出模頭中， 機筒中的塑化溫度為230-250°C ; (3) 玻璃纖維和玄武巖纖維經(jīng)預(yù)熱處理后，引入到擠出模頭中，經(jīng)分散輥強制分散后 與混合物充分混合，然后從口模牽出，最后冷卻、切粒，即得連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)玻璃纖維增強尼龍材料，由以下重量份的原料組成：連續(xù)玻璃纖維？8-25份，玄武巖纖維？3-5份，尼龍？40-70份，相容劑？3-9份，抗氧劑？0.4-0.9份，偶聯(lián)劑？0.3-0.5份。本發(fā)明采用連續(xù)玻璃纖維和玄武巖纖維的混合纖維作為增強材料，在現(xiàn)有的連續(xù)玻璃纖維的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量和沖擊強度，拉伸強度最高提高了18.2%，彎曲強度最高提高了12.9%，彎曲模量最高提高了10.3%，懸臂梁缺口沖擊強度最高提高了13.3%。
【IPC分類】C08K7/10, C08K7/14, C08L77/00, C08L51/06, B29C47/92, C08K13/04, B29B9/06
【公開號】CN105153687
【申請?zhí)枴緾N201510622606
【發(fā)明人】譚江梅, 茍凱
【申請人】四川光亞塑膠電子有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月28日