專利名稱：：一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料及其制備方法，可用于汽車配件，尤其是發(fā)動機(jī)罩蓋，屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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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'C15(TC，由于普通尼龍6受溫度和環(huán)境的影響，性能會出現(xiàn)大幅度的變化，所以其應(yīng)用受到了極大的限制。因此，可以通過對其進(jìn)行填充增強(qiáng)改性，使其綜合性能得到明顯提升。一般的玻纖增強(qiáng)尼龍6，確實(shí)可以提高尼龍6材料的剛性和強(qiáng)度，但是由于玻璃纖維容易在流動方向取向，造成制件的各向異性，從而內(nèi)應(yīng)力比較容易集中，而出現(xiàn)翹曲變形現(xiàn)象。如果使用填料增強(qiáng)尼龍6，由于填料不容易取向，對制件的翹曲和尺寸穩(wěn)定性有很大的幫助。如果需要得到剛性和強(qiáng)度高，同時需要防翹曲和尺寸穩(wěn)定性好的增強(qiáng)尼龍6制件，就需要同時使用填料和玻璃纖維增強(qiáng)，如汽車的發(fā)動機(jī)罩蓋。國外的大公司，就已經(jīng)開發(fā)出很多材料用于汽車發(fā)動機(jī)罩蓋，如美國杜邦公司的Minion73GM40,德國巴斯夫公司的UltramidB3WGM24，帝斯曼公司的AkulonK223-HGM24、AkulonK223-HGM35、AkulonK224-FHGM35和AkulonK220-HGM44，以及羅地亞公司的TechnylA218MT25V15等等。現(xiàn)有的一些相應(yīng)的國產(chǎn)材料性能不合格，表面浮纖嚴(yán)重，翹曲明顯，同時對于中國國內(nèi)這樣的材料的開發(fā)和研究并沒有見如文獻(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料及其制備方法，使所得產(chǎn)品具有較高的剛性和強(qiáng)度，以及較好的防翹曲性和尺寸穩(wěn)定性。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料，其特征在于，由以下以重量百分比計的原料制成尼龍6樹脂58.7%;玻璃纖維20%;填料20%;抗氧劑0.3%;色母粒1.0%。進(jìn)一步地，所述尼龍6樹脂的粘度為2.7-2.9。所述玻璃纖維為直徑為6-17微米的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性的無堿玻璃纖維。所述填料為粒徑為1250目的經(jīng)過硅垸偶聯(lián)劑表面處理的滑石粉。所述的抗氧劑為碘化鉀和碘化銅的共混物。所述的色母粒為苯胺黑。本發(fā)明還提供了上述一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料的制備方法，其特征在于，具體步驟為按重量百分比將尼龍6、填料、抗氧劑和色母粒均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，在雙螺桿擠出機(jī)的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中，雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為220-240°C，二區(qū)溫度為230-250°C，三區(qū)溫度為230_250°C，四區(qū)溫度為230-250°C，玉區(qū)溫度為240-260°C，六區(qū)溫度為240-260°C，七區(qū)溫度為230-250。C，八區(qū)溫度為230-250°C，九區(qū)溫度為220_240°C，停留時間為1-3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200-300轉(zhuǎn)/分鐘，擠出后冷卻、干燥、切粒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是材料性能優(yōu)異，能在剛性和翹曲性方面得到平衡。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(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牌號為PA6M32800,廣州新匯美達(dá)公司生產(chǎn)；玻纖牌號ECS301，經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑KH550改性，重慶復(fù)合材料有限公司；滑石粉牌號D-800，D-1250H，D-2000H和D-3000H，經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑KH550改性，東辰礦業(yè)有限公司；抗氧劑牌號HS-03，銅鹽抗氧劑，瑞士汽巴公司；色母粒牌號N54/1044，英國高萊公司。本發(fā)明的一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6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)。實(shí)施例l將58.7wt。/。的PA6M32800，20wt。/。的D-800H，0.3wt。/。的HS-03，1.0wt%N54/1044均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，在雙螺桿擠出機(jī)的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維20wt。/。的ECS301，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24(TC，五區(qū)溫度25(TC，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240'C;停留時間1.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例2將58.7wt。/。的PA6M32800，20wt。/。的D-1250H，0.3wt。/。的HS-03，1.0wt%N54/1044均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，在雙螺桿擠出機(jī)的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維20wt。/。的ECS301，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24(TC，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235X:，九區(qū)溫度240'C;停留時間1.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例3將58,7wt。/。的PA6M32800，20wt。/。的D-2000H，0.3wt。/。的HS-03，1.0wt%N54/1044均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，在雙螺桿擠出機(jī)的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維20wt。/。的ECS301，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25(TC，七區(qū)溫度245'C，八區(qū)溫度235'C，九區(qū)溫度24(TC;停留時間1.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例4將58.7wt。/。的PA6M32800,20wt。/。的D-3000H，0.3wt。/。的HS-03，1.0wt%N54/1044均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，在雙螺桿擠出機(jī)的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維20wt。/。的ECS301，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24(TC;停留時間l.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘。對比例l將57.7wt。/。的PA6M32800，20wt。/。的D-1250H，0.3wt。/。的HS-03，2.0wt%N54/1044均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，在雙螺桿擠出機(jī)的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維20wt。/。的ECS301，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;停留時間1.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘。對比例2將59.2wt。/。的PA6M32800,20wt。/。的D-1250H，0.3wt。/。的HS-03，0.5wt%N54/1044均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，在雙螺桿擠出機(jī)的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維20wt。/。的ECS301，，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22(TC;停留時間1.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘。力學(xué)性能測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，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7(TC。拉伸性能測試按ISO527-2進(jìn)行，試樣尺寸為150*10*4咖，拉伸速度為10mm/min;彎曲性能測試按ISO178進(jìn)行，試樣尺寸為80*10*4mm，彎曲速度為2mra/min，跨距為64mm;簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度按ISO179進(jìn)行，試樣尺寸為55*6*4腿，缺口深度為試樣厚度的三分之一；材料的綜合力學(xué)性能通過測試所得的拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長率、缺口沖擊強(qiáng)度、無缺口沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和撓度的數(shù)值進(jìn)行評定；實(shí)施例和對比例配方及力學(xué)性能比較如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從表1的實(shí)施列1-4可知，滑石粉的粒徑對填充增強(qiáng)尼龍6的影響非常明顯，發(fā)現(xiàn)在當(dāng)滑石粉的粒徑為1250目時，其綜合性能是最好的。當(dāng)滑石粉的粒徑為800目時，其整體的剛性和韌性是最差，主要是因?yàn)榛鄣牧竭^大，造成材料內(nèi)部的缺陷比較明顯；當(dāng)滑石粉的粒徑過小，如2000目或者3000目，容易填料在材料中團(tuán)聚，也造成材料的缺陷，性能沒有粒徑為1250目時好。從表1的對比例1和2，當(dāng)色母的含量為2%，其整體的性能相比色母含量為0.5%下降比較多，尤其是缺口沖擊強(qiáng)度，主要是色母中的碳黑成份，造成材料的缺陷比較多，故一定要控制色母的用量。權(quán)利要求1.一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料，其特征在于，由以下以重量百分比計的原料制成尼龍6樹脂58.7％；玻璃纖維20％；填料20％；抗氧劑0.3％；色母粒1.0％。2.如權(quán)利要求1所述的一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料，其特征在于，所述尼龍6樹脂的粘度為2.7-2.9。3.如權(quán)利要求1所述的一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料，其特征在于，所述玻璃纖維為直徑為6-17微米的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性的無堿玻璃纖維。4.如權(quán)利要求1所述的一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料，其特征在于，所述填料為粒徑為1250目的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的滑石粉。5.如權(quán)利要求1所述的一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料，其特征在于，所述的抗氧劑為碘化鉀和碘化銅的共混物。6.如權(quán)利要求1所述的一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料，其特征在于，所述的色母粒為苯胺黑。7.如權(quán)利要求1所述的一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料的制備方法，其特征在于，具體步驟為按重量百分比將尼龍6、填料、抗氧劑和色母粒均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，在雙螺桿擠出機(jī)的專用玻璃纖維口處添加玻璃纖維，其中，雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為220-240°C，二區(qū)溫度為230-250°C，三區(qū)溫度為230-250°C，四區(qū)溫度為230-250°C，五區(qū)溫度為240-260°C，六區(qū)溫度為240-260°C，七區(qū)溫度為230-250°C，八區(qū)溫度為230-250°C，九區(qū)溫度為220-240°C，停留時間為1-3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200-300轉(zhuǎn)/分鐘，擠出后冷卻、干燥、切粒。全文摘要本發(fā)明提供了一種填料和玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6材料，其特征在于，由以下以重量百分比計的原料制成尼龍6樹脂58.7％；玻璃纖維20％；填料20％；抗氧劑0.3％；色母粒1.0％。本發(fā)明還提供了上述材料的制備方法。本發(fā)明的材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能和防翹曲性。文檔編號C08L77/00GK101445654SQ20081020729公開日2009年6月3日申請日期2008年12月18日優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日發(fā)明者丁正亞,馮德才,妤蘇申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;金發(fā)科技股份有限公司