專利名稱：：一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，可應(yīng)用于電動(dòng)工具和電子電氣等行業(yè)，屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：尼龍6是一種用途非常廣泛的工程塑料，由己內(nèi)酰胺聚合制得，其熔點(diǎn)為215225°C，使用溫度范圍在-40°C150°C，由于普通尼龍6受溫度和環(huán)境的影響，性能會(huì)出現(xiàn)大幅度的變化，所以其應(yīng)用受到了極大的限制。因此，可以通過對(duì)其進(jìn)行填充增強(qiáng)改性，使其綜合性能得到明顯提升。改性尼龍6材料可廣泛用于電動(dòng)工具和電子電氣接插件等行業(yè)。目前研究較多的是在尼龍6(PA6)中添加聚苯醚(PP0)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)對(duì)其進(jìn)行改性用來提高材料的沖擊性能，或在尼龍6-聚丙烯合金中添加接枝物來提高尼龍6-聚丙烯合金材料的沖擊性能。但是，在PA6中添加PPO和ABS的成本較高；目前，吳智華等人研究表明在PA6中添加衣康酸接枝PP可以提高合金材料的沖擊韌性，但是成本較高，而且其他力學(xué)性能會(huì)明顯下降。而且，關(guān)于在玻璃纖維增強(qiáng)PA6中，在增韌劑添加量不變的情況下，通過改變均聚中熔指(熔指約12g/10min)聚丙烯用量來提高沖擊性能的研究還比較少，屈內(nèi)外相關(guān)專利文獻(xiàn)未見報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供的一種價(jià)格低廉，性能優(yōu)良的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成(%)尼龍6樹脂55—70、聚丙烯2—10、玻璃纖維10—35、增韌劑i一io、抗氧劑0.1_0.5。所述的尼龍6樹脂為粘度范圍在2.7-2.9的聚酰胺樹脂；所述的聚丙烯樹脂熔指范圍在10-15g/10min的均聚中熔指樹脂；所述的玻璃纖維為一種經(jīng)過偶聯(lián)劑改性處理的無堿玻纖，直徑為6-17微米；所述的增韌劑是一種酸酐類接枝彈性體和聚乙烯或聚丙烯聚合物；所述的增韌劑是一種酸酐類接枝彈性體和聚乙烯或聚丙烯聚合物，由以下重量百分比的原料制成(%)彈性體60—80、聚丙烯15—35、馬來酸酐i一io、過氧化物0.1-0.5。所述的彈性體為乙烯一辛烯共聚物POE;所述的馬來酸酐為順丁烯二酸酐；所述的過氧化物為l，4-雙叔丁基過氧異丙基苯。所述的抗氧劑為四[e-(3，5-二特丁基一4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料的制備方法，采用尼龍6和聚丙烯為基體樹脂，以玻璃纖維作為添加物，在擠出機(jī)中共混熔融后擠出成產(chǎn)品，如下第一步.按重量百分比稱取原料；第二步.將尼龍6、聚丙烯、增韌劑、抗氧劑均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，在專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，加工工藝如下一區(qū)溫度210-230°C，二區(qū)溫度220-240°C，三區(qū)溫度220-240。C，四區(qū)溫度220-24(TC，五區(qū)溫度230-250°C，六區(qū)溫度240-260。C，七區(qū)溫度230-250°C，八區(qū)溫度220-240°C，九區(qū)溫度200-220°C;停留時(shí)間卜3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速250-350轉(zhuǎn)/分鐘。第三步.出料，擠出后冷卻、干燥、切粒即得成品。本發(fā)明對(duì)于在玻璃纖維增強(qiáng)PA6中添加一定比例的自制增韌劑，通過改變低成本聚丙烯的用量，不僅可以明顯提高材料的沖擊性能，而且又能保持其他力學(xué)性能基本不變，還可以降低成本。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是合金材料成本低廉，具有良好的沖擊性能，并且其他力學(xué)性能基本保持不變。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明在實(shí)施例復(fù)合材料配方中，尼龍6牌號(hào)為PA6M32800，廣州新匯美達(dá)公司生產(chǎn)；聚丙烯牌號(hào)為PPHP500N(熔指約12g/10min)，中海殼牌公司提供；玻璃纖維牌號(hào)為ER13-2000-988A，巨石集團(tuán)；增韌劑自制，屬馬來酸酐接枝彈性體和聚丙烯共聚物(MPOE)，牌號(hào)為ZR1，其自備方法為增韌劑配方由以下重量百分比的原料制成P0E70%、聚丙烯25%、順丁烯二酸酐4.7%、1，4-雙叔丁基過氧異丙基苯0.3%，其制備工藝將彈性體、聚丙烯、馬來酸酐和過氧化物在高速混料機(jī)中混合均勻后，經(jīng)雙螺桿共混擠出制得增韌劑。加工工藝如下一區(qū)溫度150-170°C，二區(qū)溫度160-180°C,三區(qū)溫度160-180°C，四區(qū)溫度170-190。C，五區(qū)溫度180_20(TC，六區(qū)溫度180-200°C，七區(qū)溫度180-200°C，八區(qū)溫度170_190°C，九區(qū)溫度160-180。C;停留時(shí)間1-3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速200-250轉(zhuǎn)/分鐘，制到增韌劑。抗氧劑選用化學(xué)名稱為四[e-(3,5-二特丁基_4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，商品名Irganox1010，瑞士汽巴精化公司生產(chǎn)。本發(fā)明的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料的制備采用瑞亞公司生產(chǎn)的52A(長徑比為40)雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工工藝如下一區(qū)溫度210-23(TC，二區(qū)溫度220-240°C，三區(qū)溫度220-240°C，四區(qū)溫度220-24(TC，五區(qū)溫度230-250。C，六區(qū)溫度240-260。C，七區(qū)溫度230-250。C，八區(qū)溫度220-240'C，九區(qū)溫度200-220'C;停留時(shí)間1-3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速250-350轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例l:將64先的PA6M32800，1呢的PPHP500N，29.7《的ER13-2000-988A，5W的ZR1，0.3%的1010，在高速混合器中將上述組分在室溫下混勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工條件為一區(qū)溫度220'C，二區(qū)溫度230'C，三區(qū)溫度240'C，四區(qū)溫度240°C，五區(qū)溫度250。C，六區(qū)溫度250。C，七區(qū)溫度245。C,八區(qū)溫度235。C,九區(qū)溫度220。C;停留時(shí)間2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例2:將62M的PA6M32800，3。/。的PPHP500N，29.7。/。的ER13-2000-988A，5。/。的ZR1，0.3%的1010，在高速混合器中將上述組分在室溫下混勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工條件為一區(qū)溫度220。C，二區(qū)溫度23(TC，三區(qū)溫度240。C，四區(qū)溫度240°C，五區(qū)溫度250'C，六區(qū)溫度25CTC,七區(qū)溫度245'C，八區(qū)溫度235'C，九區(qū)溫度220'C;停留時(shí)間2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例3:將6(W的PA6M32800，5M的PPHP500N，29.7。/。的ER13-2000-988A，5呢的ZR1，0.3%的1010，在高速混合器中將上述組分在室溫下混勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工條件為一區(qū)溫度220。C，二區(qū)溫度230。C，三區(qū)溫度240。C，四區(qū)溫度240。C，五區(qū)溫度25(TC，六區(qū)溫度25(TC,七區(qū)溫度245。C,八區(qū)溫度235。C,九區(qū)溫度220'C;停留時(shí)間2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例4:將58M的PA6M32800，7M的PPHP500N，29.7W的ER13-2000-988A，5。/。的ZR1，0.3%的1010，在高速混合器中將上述組分在室溫下混勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工條件為一區(qū)溫度22(TC,二區(qū)溫度230。C，三區(qū)溫度240。C，四區(qū)溫度240°C，五區(qū)溫度250。C，六區(qū)溫度25(TC，七區(qū)溫度245。C，八區(qū)溫度235'C，九區(qū)溫度22(TC;停留時(shí)間2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例5:將56免的PA6M32800，9M的PPHP500N，29.7呢的ER13-2000-988A，5X的ZR1，0.3%的1010，在高速混合器中將上述組分在室溫下混勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工條件為一區(qū)溫度220。C,二區(qū)溫度230。C，三區(qū)溫度24(TC，四區(qū)溫度240°C，五區(qū)溫度250。C，六區(qū)溫度250。C，七區(qū)溫度245'C，八區(qū)溫度235'C，九區(qū)溫度220'C;停留時(shí)間2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘。對(duì)比例l:將65《的PA6M32800，29.7M的ER13-2000-988A，5免的ZR1，0.3%的1010，在高速混合器中將上述組分在室溫下混勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工條件為一區(qū)溫度220。C，二區(qū)溫度23(TC，三區(qū)溫度24(TC，四區(qū)溫度240。C，五區(qū)溫度250°C，六區(qū)溫度25(TC，七區(qū)溫度245。C，八區(qū)溫度235。C，九區(qū)溫度22(TC;停留時(shí)間2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘。對(duì)比例2:將55X的PA6M32800，IOX的PPHP500N，29.7免的ER13-2000-988A，5M的ZR1，0.3%的1010，在高速混合器中將上述組分在室溫下混勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工條件為一區(qū)溫度22(TC，二區(qū)溫度230。C，三區(qū)溫度240。C，四區(qū)溫度24(TC，五區(qū)溫度250。C，六區(qū)溫度250。C，七區(qū)溫度245'C，八區(qū)溫度235。C，九區(qū)溫度22(TC;停留時(shí)間2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘。力學(xué)性能測(cè)試將制備好的粒料放入鼓風(fēng)烘箱中，在12(TC條件下烘干6小時(shí)，然后將干燥好的粒料在注射成型機(jī)中進(jìn)行注射成型制備樣條。注射成型模溫約70'C。拉伸性能測(cè)試按ISO527-2進(jìn)行，試樣尺寸為150*10*4mm,拉伸速度為10mm/min;彎曲性能測(cè)試按ISO178進(jìn)行，試樣尺寸為80*10*4mm，彎曲速度為2隨/min，跨距為64mm;簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度按ISO179進(jìn)行，試樣尺寸為55*6*4,，缺口深度為試樣厚度的三分之一；熔體流動(dòng)指數(shù)(MFR)按IS01183進(jìn)行，測(cè)試條件為250。C，2.16KG。材料的綜合力學(xué)性能通過測(cè)試所得的拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長率、彎曲模量以及沖擊強(qiáng)度的數(shù)值進(jìn)行評(píng)定；實(shí)施例和對(duì)比例配方及力學(xué)性能比較<table>Complextableseetheoriginaldocumentpagex</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表中力學(xué)性能數(shù)據(jù)可以看出，加入均聚中融指聚丙烯后，材料的沖擊強(qiáng)度明顯上升，而且，在ZR1不變的情況下，隨著聚丙烯的加入，其拉伸強(qiáng)度和彎曲模量沒有明顯的改變，說明聚丙烯的攝入的確可以提高材料的沖擊性能，并且隨著聚丙烯的加入量增加，其沖擊強(qiáng)度也相應(yīng)增加。權(quán)利要求1.一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成(％)尼龍6樹脂55-70、聚丙烯2-10、玻璃纖維10-35、增韌劑1-10、抗氧劑0.1-0.5。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，所述的尼龍6樹脂為粘度范圍在2.7-2.9的聚酰胺樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，所述的聚丙烯樹脂為熔指范圍在10-15g/10min的均聚中熔指樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，所述的玻璃纖維為一種經(jīng)過偶聯(lián)劑改性處理的無堿玻纖，直徑為6-17微米。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，所述的增韌劑是一種酸酐類接枝彈性體和聚乙烯或聚丙烯聚合物，由以下重量百分比的原料制成(%)彈性體60—80、聚丙烯15—35、馬來酸酐i一io、過氧化物0.1-0.5。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，所述的彈性體為乙烯一辛烯共聚物POE。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，所述的馬來酸酐為順丁烯二酸酐。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，所述的過氧化物為l，4-雙叔丁基過氧異丙基苯。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料，其特征在于，所述的抗氧劑為四[e-(3,5-二特丁基_4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。10.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料的制備方法，采用尼龍6和聚丙烯為基體樹脂，以玻璃纖維作為添加物，在擠出機(jī)中共混熔融后擠出成產(chǎn)品，如下第一步.按重量百分比稱取原料；第二步.將尼龍6、聚丙烯、增韌劑、抗氧劑均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，在專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，加工工藝如下一區(qū)溫度210-230°C,二區(qū)溫度220-240。C，三區(qū)溫度220-240°C，四區(qū)溫度220-240°C，五區(qū)溫度230-250。C，六區(qū)溫度240-260°C，七區(qū)溫度230-250°C，八區(qū)溫度220-240°C，九區(qū)溫度200-220。C;停留時(shí)間1-3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速250-350轉(zhuǎn)/分鐘。第三步.出料，擠出后冷卻、千燥、切粒即得成品。全文摘要本發(fā)明涉及一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料。其特點(diǎn)在于，采用一種尼龍6和一種聚丙烯為基體樹脂，在增韌劑的添加量不變的條件下，通過玻璃纖維增強(qiáng)的合金材料可達(dá)到并優(yōu)于不添加聚丙烯的單增強(qiáng)尼龍6材料的力學(xué)性能，尤其是沖擊性能。它由基體樹脂、增韌劑、抗氧劑等均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，同時(shí)從雙螺桿擠出機(jī)專用的玻璃纖維口處添加玻璃纖維，共混擠出后冷卻、風(fēng)干、切粒后即得成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是增韌劑自制，合金材料成本低廉，具有良好的沖擊性能，并且其他力學(xué)性能基本保持不變。文檔編號(hào)C08L77/00GK101195707SQ20071017295公開日2008年6月11日申請(qǐng)日期2007年12月25日優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日發(fā)明者馮德才,永張,李翰卿,妤蘇,陸體超申請(qǐng)人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;廣州金發(fā)科技股份有限公司