本發明屬于高分子復合材料領域，具體涉及一種改善了浮纖的玻纖增強PA6組合物及其制備方法。
背景技術：
：聚酰胺(PA，俗稱尼龍)是美國DuPont公司最先開發用于纖維的樹脂，于1939年實現工業化。聚酰胺于20世紀50年代開始開發和生產注塑制品，以取代金屬滿足下游工業制品輕量化、降低成本的要求。PA具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦系數低，還有一定的阻燃性，易于加工。目前為了加強PA的韌性并降低其生產成本，大都在尼龍材料里面加入適當的玻纖來對其進行改性，但加入玻纖后則容易出現浮纖的問題。浮纖現象一般是由玻纖外露造成，白色玻纖在塑料熔體充模流動過程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射狀白色痕跡，當塑件為黑色時會因色澤差異加大而更加明顯。所以浮纖現象不僅影響PA制件的外觀美觀性，還影響其作為耐壓制件的性能。技術實現要素：本發明的目的是提供一種改善了浮纖的玻纖增強PA6組合物及其制備方法。本發明的技術方案如下：本發明提供了一種改善了浮纖的玻纖增強PA6組合物，由以下組分按重量份制備而成：PA630-60份，PA661-10份，玻璃纖維25-45份，云母5-15份，增韌劑0-5份，成核劑5-10份，硅酮粉5-10份。所述的PA6切片的特性粘度范圍為0.6-1.0dl/g。所述的玻璃纖維為短切玻璃纖維，玻纖長度為2-5mm，玻纖直徑為7-13微米。所述的云母水分含量≤0.1%，吸油量≤25(g/100g),長徑比為70。所述的增韌劑選自馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種；所述成核劑為苯甲酸鈉。本發明還提供了上述改善了浮纖的玻纖增強PA6組合物的制備方法，該方法包括以下步驟：（1）將PA6和PA66分別進行干燥；（2）按配比，將干燥后的PA6和PA66，以及云母、玻璃纖維、增韌劑、成核劑和硅酮粉，一起加入高速混合機中攪拌3-5min；（3）將混合均勻的物料從雙螺桿擠出機的加料口加入，經雙螺桿擠出機熔融擠出、造粒，制備得改性玻纖增強PA6組合物。所述步驟（1）中PA6是在溫度為110-140℃條件下干燥4-5h；PA66是在溫度為110-120℃條件下干燥4-5h；所述步驟（3）中雙螺桿擠出機一區溫度220-250℃、二區溫度225-265℃、三區溫度235-275℃、四區溫度245-285℃、五區溫度240-280℃、六區溫度245-285℃，機頭溫度245-285℃，主機轉速是15-35HZ。本發明同現有技術相比，具有如下有益效果：1、云母和硅酮粉混合后增強了PA6與玻璃纖維之間的相容性，并在玻璃纖維、尼龍樹脂之間形成了類似錨固結點，即交聯點，改善了玻纖與樹脂的粘結狀態，減少玻纖與樹脂的分離。2、由于玻纖的表面與基體樹脂之間的力學作用層厚度增加，使處于玻纖表面附近的基體更易于發生剪切屈服，增加對沖擊能的吸收和耗散效果，促使玻纖對基體樹脂之間的增韌效果。從而使玻纖在樹脂中得到很好地包覆，在加工過程中玻纖與樹脂同步流動，不易扯開，大大地減少玻纖的外露。3、云母和硅酮粉減少了玻纖外露，從而相應地減少了玻纖與螺桿的磨擦，使螺桿的扭矩也隨之降低，易于加工。4、PA66有較高的熔點，其在較高溫度也能保持較強的強度和剛度，所以本發明中加入PA66來提高PA6組合物的機械強度。5、本發明制備的改性玻纖增強PA6組合物具有優異的力學性能。具體實施方式以下結合實施例對本發明作進一步的說明。機械性能測試方法：本發明制備的組合物采用GB標準使用塑料注塑機在230-270℃下注塑成測試試樣，其測試樣條的尺寸（長度×寬度×厚度）分別為：拉伸樣條（啞鈴型），170.0×10.0×4.0；彎曲樣條，80.0×10.0×4.0；無缺口沖擊樣條，80.0×10.0×4.0；缺口沖擊樣條，80.0×10.0×4.0，V型缺口，缺口深度為1/5。測試樣條成型后在溫度為(23±2)℃、濕度為(50±5)%的標準環境中放置16h后進行測試，測試環境為(23±2)℃、濕度為(50±5)%。拉伸強度和斷裂伸長率：按GB1040測試，拉伸速度為5mm/min。彎曲強度和彎曲模量：按GB9341測試，彎曲速度為1.25mm/min。簡支梁缺口沖擊強度：按GB1043測試。下面實施例中所使用原料：PA6切片的特性粘度范圍為0.6-1.0dl/g；所述的玻璃纖維為短切玻璃纖維，玻纖長度為2-5mm，玻纖直徑為7-13微米；所述的云母水分含量≤0.1%，吸油量≤25(g/100g),長徑比為70。實施例1（1）將PA6在溫度110℃，干燥4h；PA66在溫度110℃，干燥4h；（2）稱取干燥的60份的PA6、1份的PA66、25份的玻璃纖維、5份的云母、5份的苯甲酸鈉、5份的硅酮粉；（3）將上述步驟（2）中稱好的物料在高速混合機中攪拌3min；（4）然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的加料口；（5）物料經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒；所述的雙螺桿擠出機的加工工藝為：雙螺桿擠出機一區溫度230℃，二區溫度245℃，三區溫度255℃，四區溫度265℃，五區溫度260℃，六區溫度265℃，機頭溫度265℃，主機轉速是15HZ。性能測試結果見表1。實施例2（1）將PA6在溫度110℃，干燥4h；PA66在溫度110℃，干燥4h；（2）稱取干燥的40份的PA6、10份的PA66、30份的玻璃纖維、5份的云母、5份的增韌劑（乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯按1：1組成）、5份的苯甲酸鈉、5份的硅酮粉；（3）將上述步驟（2）中稱好的物料在高速混合機中攪拌3min；（4）然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的加料口；（5）物料經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒；所述的雙螺桿擠出機的加工工藝為：雙螺桿擠出機一區溫度220℃，二區溫度225℃，三區溫度235℃，四區溫度245℃，五區溫度240℃，六區溫度245℃，機頭溫度245℃，主機轉速是15HZ。性能測試結果見表1。實施例3（1）將PA6在溫度140℃，干燥4-5h；PA66在溫度120℃，干燥5h；（2）稱取干燥的40份的PA6、5份的PA66、35份的玻璃纖維、10份的云母、3份的增韌劑（馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物）、5份的苯甲酸鈉、10份的硅酮粉；（3）將上述步驟（2）中稱好的物料在高速混合機中攪拌3min；（4）然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的加料口；（5）物料經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒；所述的雙螺桿擠出機的加工工藝為：雙螺桿擠出機一區溫度240℃，二區溫度255℃，三區溫度265℃，四區溫度275℃，五區溫度270℃，六區溫度275℃，機頭溫度275℃，主機轉速是35HZ。性能測試結果見表1。實施例4（1）將PA6在溫度120℃，干燥5h；PA66在溫度120℃，干燥5h；（2）稱取干燥的30份的PA6、5份的PA66、45份的玻璃纖維、15份的云母、10份的苯甲酸鈉、5份的硅酮粉；（3）將上述步驟（2）中稱好的物料在高速混合機中攪拌5min；（4）然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的加料口；（5）物料經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒；所述的雙螺桿擠出機的加工工藝為：雙螺桿擠出機一區溫度250℃，二區溫度265℃，三區溫度275℃，四區溫度285℃，五區溫度280℃，六區溫度285℃，機頭溫度285℃，主機轉速是35HZ。性能測試結果見表1。對比例1（1）將PA6在溫度110℃，干燥4h；PA66在溫度110℃，干燥4h；（2）稱取干燥的50份的PA6、5份的PA66、35份的玻璃纖維、5份的增韌劑（馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物）、5份的苯甲酸鈉；（3）將上述步驟（2）中稱好的物料在高速混合機中攪拌3min；（4）然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的加料口；（5）物料經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒；所述的雙螺桿擠出機的加工工藝為：雙螺桿擠出機一區溫度220℃，二區溫度225℃，三區溫度235℃，四區溫度245℃，五區溫度240℃，六區溫度245℃，機頭溫度245℃，主機轉速是35HZ。性能測試結果見表1。對比例2（1）將PA6在溫度140℃，干燥5h；PA66在溫度120℃，干燥5h；（2）稱取干燥的40份的PA6、5份的PA66、35份的玻璃纖維、10份的硫酸鈣云母、5份的增韌劑（馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物）、5份的苯甲酸鈉；（3）將上述步驟（2）中稱好的物料在高速混合機中攪拌5min；（4）然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的加料口；（5）物料經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒；所述的雙螺桿擠出機的加工工藝為：雙螺桿擠出機一區溫度220℃，二區溫度225℃，三區溫度235℃，四區溫度245℃，五區溫度240℃，六區溫度245℃，機頭溫度245℃，主機轉速是35HZ。性能測試結果見表1。對比例3（1）將PA6在溫度120℃，干燥5h；PA66在溫度120℃，干燥5h；（2）稱取干燥的40份的PA6、5份的PA66、35份的玻璃纖維、5份的增韌劑（馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物）、5份的苯甲酸鈉；（3）將上述步驟（2）中稱好的物料在高速混合機中攪拌5min；（4）然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機的加料口；（5）物料經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒；所述的雙螺桿擠出機的加工工藝為：雙螺桿擠出機一區溫度220℃，二區溫度225℃，三區溫度235℃，四區溫度245℃，五區溫度240℃，六區溫度245℃，機頭溫度245℃，主機轉速是35HZ。性能測試結果見表1。表1性能測試方法單位實施例1實施例2實施例3實施例4對比例1對比例2對比例3彎曲強度GB9341MPa192203210210170172176彎曲模量GB9341MPa75358501951110632710077007230拉伸強度GB1040MPa141147145173125124132斷裂伸長率GB1040%18182122544簡支梁缺口沖擊強度GB1043KJ/m237373532111212制件表面光亮，無浮纖光亮，無浮纖光亮，無浮纖光亮，無浮纖有浮纖有浮纖有浮纖從上表1中實施例與對比例的比較可以看出，本發明制得的玻纖增強PA組合物的彎曲強度與對比例相近，但其彎曲模量、拉伸強度、斷裂伸長率、簡支梁缺口沖擊強度均明顯高于對比例制備的材料，并且制件表面光亮，無浮纖。這是由于本發明中云母和硅酮粉混合后增強了PA6與玻璃纖維之間的相容性，并在玻璃纖維、尼龍樹脂之間形成了類似錨固結點，即交聯點，改善了玻纖與樹脂的粘結狀態，減少玻纖與樹脂的分離；同時尼龍66還提高了組合物的機械強度。上述的對實施例的描述是為便于該
技術領域：
的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3