本發(fā)明屬于高分子復合材料領(lǐng)域，具體涉及一種玻纖增強PA6組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚酰胺(PA，俗稱尼龍)是美國DuPont公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂，于1939年實現(xiàn)工業(yè)化。聚酰胺于20世紀50年代開始開發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿足下游工業(yè)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(shù)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(chǎn)成本，大都在尼龍材料里面加入適當?shù)牟＠w來對其進行改性，但加入玻纖后則容易出現(xiàn)浮纖的問題。浮纖現(xiàn)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(xiàn)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(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種玻纖增強PA6組合物及其制備方法。改善了浮纖現(xiàn)象。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供了一種玻纖增強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，增韌劑0-5份，成核劑5-10份，表面改善劑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，其長度為2-5mm；玻璃纖維的橫截面為矩形。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。所述的成核劑為苯甲酸鈉。所述的表面改善劑為改性乙撐雙脂肪酸酰胺（TAF）和硅酮的混合物，其中TAF的最低添加量為2份。本發(fā)明還提供了上述玻纖增強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，以及玻璃纖維、增韌劑、成核劑和表面改善劑，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(jīng)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。進一步方案，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(qū)溫度220-250℃、二區(qū)溫度225-265℃、三區(qū)溫度235-275℃、四區(qū)溫度245-285℃、五區(qū)溫度240-280℃、六區(qū)溫度245-285℃，機頭溫度245-285℃，主機轉(zhuǎn)速是15-35HZ。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：1、本發(fā)明采用了橫截面為矩形的短切玻璃纖維，其本身可以減少浮纖現(xiàn)象；另外，該短切玻璃纖維與尼龍66、表面改善劑相互配合，共同改善了玻纖增強PA6材料注塑后表面浮纖。2、表面改善劑中TAF是在乙撐雙脂肪酸酰胺的基礎(chǔ)上引進極性基團，其與硅酮混合后增強了與玻璃纖維之間的相容性；TAF的溶劑化鏈段與基體樹脂有一定的相溶性，在此TAF起了相溶劑作用。這樣，表面改善劑在玻璃纖維、基本樹脂之間形成了類似錨固結(jié)點，即交聯(lián)點，改善了玻纖與樹脂的粘結(jié)狀態(tài)，減少玻纖與樹脂的分離。3、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(fā)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。4、表面改善劑減少了玻纖外露，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。6、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(fā)明中加入PA66來提高PA6組合物的機械強度。7、本發(fā)明制備的改性玻纖增強PA6組合物具有優(yōu)異的力學性能。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。機械性能測試方法：本發(fā)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(huán)境中放置16h后進行測試，測試環(huán)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。下面實施例所使用的表面改性劑為5份改性乙撐雙脂肪酸酰胺和5份硅酮的混合物，其中改性乙撐雙脂肪酸酰胺的最低添加量為2份。玻璃纖維為長度為2-5mm、橫截面為矩形的短切玻璃纖維。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，以及25份的矩形短切玻璃纖維、5份的苯甲酸鈉、5份的表面改善劑（2份改性乙撐雙脂肪酸酰胺和3份硅酮的混合物）；（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(jīng)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(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度245℃，三區(qū)溫度255℃，四區(qū)溫度265℃，五區(qū)溫度260℃，六區(qū)溫度265℃，機頭溫度265℃，主機轉(zhuǎn)速是15HZ。性能測試結(jié)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份的矩形短切玻璃纖維、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、8份的表面改善劑（3份改性乙撐雙脂肪酸酰胺和5份硅酮的混合物）；（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(jīng)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(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度225℃，三區(qū)溫度235℃，四區(qū)溫度245℃，五區(qū)溫度240℃，六區(qū)溫度245℃，機頭溫度245℃，主機轉(zhuǎn)速是35HZ。性能測試結(jié)果見表1。實施例3（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、5份的PA66、35份的矩形短切玻璃纖維、3份的增韌劑、5份的苯甲酸鈉（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份的表面改善劑（3份改性乙撐雙脂肪酸酰胺和2份硅酮的混合物）；（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(jīng)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(qū)溫度240℃，二區(qū)溫度255℃，三區(qū)溫度265℃，四區(qū)溫度275℃，五區(qū)溫度270℃，六區(qū)溫度275℃，機頭溫度275℃，主機轉(zhuǎn)速是15HZ。性能測試結(jié)果見表1。實施例4（1）將PA6在溫度110℃，干燥4h；PA66在溫度110℃，干燥4h；（2）稱取干燥的30份的PA6、5份的PA66、45份的矩形短切玻璃纖維、5份的苯甲酸鈉、10份的表面改善劑（5份改性乙撐雙脂肪酸酰胺和5份硅酮的混合物）；（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(jīng)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(qū)溫度250℃，二區(qū)溫度265℃，三區(qū)溫度275℃，四區(qū)溫度285℃，五區(qū)溫度280℃，六區(qū)溫度285℃，機頭溫度285℃，主機轉(zhuǎn)速是15HZ。性能測試結(jié)果見表1。以下對比例1、2中所使用的玻璃纖維都為普通玻璃纖維，其橫截面形狀都為原形。對比例1（1）將PA6在溫度140℃，干燥5h；PA66在溫度120℃，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（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；（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(jīng)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(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度225℃，三區(qū)溫度235℃，四區(qū)溫度245℃，五區(qū)溫度240℃，六區(qū)溫度245℃，機頭溫度245℃，主機轉(zhuǎn)速是15HZ。性能測試結(jié)果見表1。對比例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、5份的PA66、35份的玻璃纖維、10份的硫酸鈣空心玻璃微珠、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；（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(jīng)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(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度225℃，三區(qū)溫度235℃，四區(qū)溫度245℃，五區(qū)溫度240℃，六區(qū)溫度245℃，機頭溫度245℃，主機轉(zhuǎn)速是15HZ。性能測試結(jié)果見表1。對比例3（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、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；（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(jīng)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(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度225℃，三區(qū)溫度235℃，四區(qū)溫度245℃，五區(qū)溫度240℃，六區(qū)溫度245℃，機頭溫度245℃，主機轉(zhuǎn)速是35HZ。性能測試結(jié)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GB9341MPa202213216221170172186彎曲模量GB9341MPa8115868588869685710077007230拉伸強度GB1040MPa141151150158125124132斷裂伸長率GB1040%18232421544簡支梁缺口沖擊強度GB1043KJ/m235373730111212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(fā)明中由于加入矩形短切玻璃纖維和表面改善劑，短切玻璃纖維與尼龍66、表面改善劑相互配合，共同改善了玻纖增強PA6材料注塑后表面浮纖。并且制得的玻纖增強PA組合物的彎曲強度、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，并且制件的表面光亮，無浮纖。上述的對實施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和應用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)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(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3