[发明专利]玻璃纤维增强尼龙6-聚对苯二甲酸丁二醇酯合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维增强尼龙6-聚对苯二甲酸丁二醇酯合金材料及其制备方法，可用于电动工具，汽车和电子电气等行业，属于高分子材料技术领域。

背景技术

尼龙6是一种用途非常广泛的工程塑料，由己内酰胺聚合制得，其熔点为215～225℃，使用温度范围在-40℃～150℃，由于普通尼龙6受温度和环境的影响，性能会出现大幅度的变化，所以其应用受到了极大的限制。因此，可以通过对其进行填充增强改性，使其综合性能得到明显提升。

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种具有优良的综合性能工程塑料，熔点为225℃，与尼龙6接近，主要有以下特性：结晶速度快，可以快速成型；吸水率低；电气性能优异且随湿度变化小；耐候性好，适于户外使用；耐药品性优异，然而未经改性的PBT也存在一些内在缺陷，PBT力学和机械性能有限，结晶收缩率大，尺寸稳定性差，对缺口敏感。因此，可以通过对其进行填充增强改性，使其综合性能得到明显提升。

改性尼龙6材料可广泛用于电动工具和电子电气接插件等行业；改性PBT也广泛用于电子，汽车和家用电器。目前研究较多的是在尼龙6(PA6)中添加聚苯醚(PPO)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)对其进行改性用来提高材料的冲击性能，耐候性和尺寸稳定性，但是，在PA6中添加PPO的成本较高，而添加ABS后耐候性变差。目前，PA6和PBT共混有很好的耐热性，耐溶剂性和尺寸稳定性，John和Bhattacharya使用PBT-g-MA作为共混体系的相容剂来制备综合性能较好的材料，韩国的KIM SEON-JOON等人使用EVA-g-MAH作为PA6/PBT共混体系的相容剂，提高了共混物的力学性能并改善流变性能机共混物相形态。台湾Chiou Kuochan等证明多官能团的固体环氧树脂是一种良好的相容剂可以提高PA6/PBT共混体系的机械性能。但是，关于在玻璃纤维增强PA6/PBT共混物中，添加马来酸酐接枝聚烯烃作为相容剂，制备一种综合性能优良的PA6/PBT合金材料的国内外相关专利文献未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供的一种价格低廉，综合性能优良的玻璃纤维增强尼龙6-聚对苯二甲酸丁二醇酯合金材料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种玻璃纤维增强尼龙6-聚对苯二甲酸丁二醇酯合金材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：

尼龙6树脂                50—65％；

聚对苯二甲酸丁二醇酯     2—10％；

玻璃纤维                 14.5—35％；

相容剂                   1—10％；

抗氧剂                   0.1—0.5％。

其中，所述的尼龙6树脂的粘度优选为2.7-2.9。所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂粘度优选为1.0。所述的玻璃纤维优选为经过偶联剂改性处理的无碱玻璃纤维，直径为6-17微米。所述的抗氧剂优选为四[β-(3，5-二特丁基—4—羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

所述的相容剂优选是一种酸酐类接枝弹性体和聚乙烯混合物，由以下重量百分比的原料制成：

弹性体                   60—80％；

聚乙烯                   15—35％；

马来酸酐                 1—5.5％；

过氧化物                 0.1-0.5％。

其中，所述的弹性体为聚烯烃弹性体(POE、乙烯-辛烯共聚物)。所述过氧化物优选为1，4-双叔丁基过氧异丙基苯。

本发明还提供了一种玻璃纤维增强尼龙6-聚对苯二甲酸丁二醇酯合金材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1.按比例将弹性体、聚乙烯、马来酸酐和过氧化物在高速混料机中混合均匀后，经双螺杆共混挤出制备相容剂，控制一至九区的温度分别为150-170℃、160-180℃、160-180℃、170-190℃、180-200℃、180-200℃、180-200℃、170-190℃、160-180℃，停留时间为1-3分钟，主机转速为150-200转/分钟；