【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種尼龍復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍(Nylon)，學(xué)名聚酰胺(Polyamide)，簡稱為PA，是指高分子鏈上具有酰胺基 (一NHC0-)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的熱塑性樹脂的總稱。聚酰胺雖然種類較多，但主要由兩種方法 制得，一種是由二元羧酸與二元胺發(fā)生官能團(tuán)間的縮聚反應(yīng)制備；另一種是用己內(nèi)酰胺或 ω-氨基己酸開環(huán)聚合得到。隨著社會(huì)的發(fā)展，工程塑料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車制造、電子電 氣、航空航天等行業(yè)，但工程塑料面臨的使用環(huán)境也會(huì)越來越苛刻，比如高溫、高電壓、高 濕、高負(fù)荷、化學(xué)試劑等，對(duì)工程塑料的性能要求也越高，常常需要在高溫條件下保持其力 學(xué)性能，提高阻燃性能或電性能等。近年來，尼龍的主要改性方法可分為共聚改性、共混改 性以及填充改性。但是目前采用的改性方法針對(duì)性很強(qiáng)，某些性能不能兼顧。玻璃纖維價(jià)格 低廉，強(qiáng)度和楊氏模量較尼龍樹脂大10倍，吸水率非常低，耐熱和耐化學(xué)藥品性能和機(jī)械性 能出色，是一種理想的工程用增強(qiáng)材料，但是當(dāng)玻纖含量超過40%后，其增強(qiáng)效果變得不明 顯，反而延張性下降，而且表面出現(xiàn)浮纖、光澤度下降等。同時(shí)，玻璃纖維含量添加越高，對(duì) 設(shè)備的損耗越大，造成較高的隱形成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種尼龍復(fù)合材料，其不僅具有較好的表面性 能，同時(shí)具有較好的機(jī)械性能。
[0004] -種尼龍復(fù)合材料，包括如下重量百分比的各組分： 尼龍樹脂 24.4~57.4%;
[0005] 短切玻璃纖維 35~60%; 改性納米勃姆石 5~15%; 相容劑 2~5%:;
[0006] 潤滑劑 0.1-1%; 抗氧劑 0.1~1%。
[0007] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述改性納米勃姆石為采用納米勃姆石經(jīng)油酸改性后，表 面與甲基丙烯酸甲酯接枝得到的。
[0008] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述改性納米勃姆石的粒徑為40~100nm。
[0009] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，包括如下重量百分比的各組分： 尼龍樹脂 35.4-46.4%; 短切玻璃纖維 40~5 5%; 改性納米勃姆石 10~15%;
[0010] 相容劑 2~4%; 潤滑劑 0.1-1%; 抗氧劑 0.1~丨％。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，包括如下重量百分比的各組分： 尼龍樹脂 46.4%; 短切玻璃纖維 40%; 改性納米勃姆石 m%.;
[0012] 相容劑 3%; 潤滑劑 0.3%; 抗氧劑 0.3% "
[0013] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述尼龍樹脂為尼龍6、尼龍46或高溫尼龍中的至少一種。
[0014] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述相容劑為甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁 烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0015] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的短切玻璃纖維的平均長度為1~10mm，平均直徑為7 ~18μπι〇
[0016] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺、硅酮粉或季戊四醇硬脂酸 酯中的至少一種。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述抗氧化劑為受阻酚類或含磷抗氧劑的至少一種。
[0018] 上述尼龍復(fù)合材料，基于玻璃纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)，通過改 性納米勃姆石與玻纖協(xié)同增強(qiáng)，不僅保持了玻璃纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步提 高材料的強(qiáng)度和韌性，克服了高玻璃纖維含量導(dǎo)致的材料尺寸穩(wěn)定性差、表面缺陷的缺點(diǎn)， 且對(duì)材料顏色影響較小，機(jī)械性能優(yōu)異、流動(dòng)性較好，可應(yīng)用于需求高強(qiáng)度的機(jī)械、汽車零 件制造。
[0019] 此外，上述尼龍復(fù)合材料，由于添加改性納米勃姆石，可以對(duì)設(shè)備起到潤滑作用， 減少玻璃纖維對(duì)設(shè)備的磨損，降低損耗成本。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí) 施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是 本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā) 明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0021] -種尼龍復(fù)合材料，包括如下重量百分比的各組分:尼龍樹脂：24.4~57.4%;短 切玻璃纖維:35~60 % ;改性納米勃姆石:5~15 % ;相容劑2~5 % ;潤滑劑0.1~1 % ;抗氧劑 0.1 ~1%〇
[0022] 進(jìn)一步地，一種尼龍復(fù)合材料，包括如下重量百分比的各組分:尼龍樹脂:35.4~ 46.4% ;短切玻璃纖維:40~55% ;改性納米勃姆石：10~15 % ;相容劑:2~4% ;潤滑劑:0.1 ~1 % ;抗氧劑:〇. 1~1 %。
[0023] 具體地，所述尼龍樹脂為尼龍6、尼龍66、尼龍46或高溫尼龍的至少一種。
[0024] 具體地，所述改性納米勃姆石采用納米勃姆石經(jīng)油酸改性后，表面與甲基丙烯酸 甲酯接枝得到。所述改性納米勃姆石具有疏水性，且所述改性納米勃姆石的粒徑為40~ 100nm。例如，所述改性納米勃姆石的粒徑為50~60nm。
[0025] 具體地，所述短切玻璃纖維為無堿短切玻璃纖維，所述短切玻璃纖維的平均長度 為1~10mm，平均直徑為7~18μπι。例如，所述短切玻璃纖維的平均長度為5~8mm，平均直徑 為10~16μπι。又如，所述短切玻璃纖維的平均長度為6mm，平均直徑為14μπι;這樣，具有材料 尺寸穩(wěn)定性較好的效果。
[0026]具體地，所述相容劑為甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌 段共聚物，即SEBS-g-GMA。
[0027] 具體地，所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一 種。
[0028] 具體地，所述抗氧化劑為受阻酚類或含磷抗氧劑的至少一種。例如抗氧劑由N，N'_ 雙-(3-(3，5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基）己二胺與雙(2,4_二枯基苯基)季戊四醇二亞 磷酸酯按重量比為1:1混合得到。
[0029] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料包括如下重量百分比的各組分:尼 龍6:46.4 % ;短切玻璃纖維:40 % ;改性納米勃姆石:5 % ;相容劑:2 % ;潤滑劑:0.3 % ;抗氧 劑:0.3%〇
[0030] 本發(fā)明一實(shí)施例中還提供一種尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0031] S110、按上述重量百分比稱取原料并進(jìn)行干燥，其中，尼龍樹脂的干燥條件為80~ 100°C條件下干燥4~8h;
[0032] S120、將干燥后的尼龍樹脂、改性納米勃姆石、相容劑、潤滑劑及抗氧劑均勻混和 后加入雙螺桿擠出機(jī)的料斗內(nèi)，并在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)向喂料口處添加短切玻璃纖維后擠 出；
[0033]例如，將干燥后的尼龍樹脂、改性納米勃姆石、相容劑、潤滑劑及抗氧劑加入高速 混合機(jī)中混合15~20m i η，使原料混合均勾后加入雙螺桿擠出機(jī)。
[0034] 具體地，雙螺桿擠出機(jī)工藝條件設(shè)置為:一區(qū)溫度為200~220°C，二區(qū)溫度為220 ~240°C，三區(qū)溫度為220~240°C，四區(qū)溫度為220~250°C，五區(qū)溫度為220~250°C，六區(qū)溫 度為220~240°C，七區(qū)溫度為220~240°C，八區(qū)溫度為220~240°C，九區(qū)溫度為220~250 °C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為240~400rpm，產(chǎn)量為200kg/h。
[0035] S130、擠出后冷卻、干燥、切粒，得到尼龍復(fù)合材料。
[0036]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照國家標(biāo) 準(zhǔn)測(cè)定。若沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，則按照通用的國際標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)條件、或按照制造廠商所建 議的條件進(jìn)行。
[0037]在實(shí)施例及對(duì)比例復(fù)合材料配方中，尼龍6牌號(hào)為PA6-YH400,岳陽石化生產(chǎn)。所述 玻璃纖維牌號(hào)為988A，巨石集團(tuán)生產(chǎn)。所述潤滑劑為PETS，美國Lonza公司生產(chǎn)。所述抗氧劑 為1098和S9228按1:1混合。其中抗氧劑1098牌號(hào)為IRGAN0X 1098,化學(xué)名稱為N，N'_雙-(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基）己二胺，抗氧劑1098牌號(hào)為Doverpho S-9228，化學(xué)名 稱為雙(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，美國Dover公司生產(chǎn)。
[0038]制備方法：
[0039]將尼龍6在100°C條件干燥6h，將干燥后的尼龍6、改性納米勃姆石、相容劑、潤滑 劑、抗氧劑在高速混合機(jī)中攪拌3分鐘后加入雙螺桿擠出機(jī)料斗，并在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)向 喂料口處添加短切玻璃纖維。雙螺桿擠出機(jī)工藝條件設(shè)置為:一區(qū)溫度為200~220°C，二區(qū) 溫度為220~240°C，三區(qū)溫度為220~240°C，四區(qū)溫度為220~250°C，五區(qū)溫度為220~250 °C，六區(qū)溫度為220~240°C，七區(qū)溫度為220~240°C，八區(qū)溫度為220~240°C，九區(qū)溫度為 220~250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為240~400rpm，產(chǎn)量為200kg/h。擠出后冷卻、干燥、切粒，得到尼龍 復(fù)合材料。
[0040] 性能檢測(cè)方法：
[0041] 拉伸強(qiáng)度按ASTM-D638標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行拉伸強(qiáng)度的檢測(cè)，試樣類型為I型，樣條尺寸 (_):(165±2)\(12.70±0.2)\(3.20±0.2)，拉伸速度為50_/11^11。
[0042] 彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按ASTM-D790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣尺寸（mm): (127 ± 2) X (12·7±0·2) \(3.2
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