[发明专利]一种改性玻纤增强PA6组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种改性玻纤增强PA6组合物及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。聚酰胺于20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、成本低的要求；另外，PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，还具有一定的阻燃性，易于加工。

目前为了加强PA6的韧性并降低其生产成本，大都在尼龙材料里面加入适当的玻纤来对其进行改性，但加入玻纤后则容易出现浮纤现象。浮纤现象一般是由玻纤外露造成，白色玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状白色痕迹，当塑件为深颜色如黑色时会因色泽差异加大而更加明显。所以浮纤现象不仅影响PA制件的外观美观性，还影响其作为耐压制件的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性玻纤增强PA6组合物及其制备方法，改善了玻纤外露的现象。

本发明的技术方案如下：

一种改性玻纤增强PA6组合物，其由以下组分按重量份制备而成：

进一步方案，所述PA6的特性粘度范围为0.6-1.0dl/g。

所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，其长度为2-5mm、直径为7-13微米。

所述硫酸镁晶须的平均粒径为100μm、抗压强度为100Mpa、密度为0.25g/cc。

所述增韧剂选自马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。

所述成核剂为苯甲酸钠。

所述表面改性剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺(TAF)和硅酮的混合物，其中改性乙撑双脂肪酸酰胺的最低添加量为2份。

本发明的另一个发明目的是提供上述改性玻纤增强PA6组合物的制备方法，其步骤如下：

(1)将PA6和PA12分别进行干燥；

(2)按配比，将干燥后的PA6和PA12，以及玻璃纤维、硫酸镁晶须、增韧剂、成核剂和表面改性剂，一起加入高速混合机中搅拌3-5min；

(3)将混合均匀的物料从双螺杆挤出机的加料口加入，经双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，制备得改性玻纤增强PA6组合物。

所述步骤(1)中PA6是在温度为110-140℃条件下干燥4-5h；PA12是在温度为110-120℃条件下干燥4-5h；

所述步骤(3)中双螺杆挤出机一区温度220-250℃、二区温度225-265℃、三区温度235-275℃、四区温度245-285℃、五区温度240-280℃、六区温度245-285℃，机头温度245-285℃，主机转速是15-35HZ。

本发明同现有技术相比，具有如下有益效果：

1、表面改性剂中TAF是在乙撑双脂肪酸酰胺的基础上引进极性基团，其与硅酮混合后增强了其与玻璃纤维之间的相容性；TAF的溶剂化链段与基体树脂有一定的相溶性，在此TAF起了相溶剂作用。这样，表面改性剂和硫酸镁晶须相互配合，在玻璃纤维、基本树脂之间形成了类似锚固结点，即交联点，改善了玻纤与树脂的粘结状态，减少玻纤与树脂的分离。

2、由于玻纤的表面与基体树脂之间的力学作用层厚度增加，使处于玻纤表面附近的基体更易于发生剪切屈服，增加对冲击能的吸收和耗散效果，促使玻纤对基体树脂之间的增韧效果。从而使玻纤在树脂中得到很好地包覆，在加工过程中玻纤与树脂同步流动，不易扯开，大大地减少玻纤的外露。

3、表面改性剂和硫酸镁晶须相互配合而减少了玻纤外露，从而相应地减少了玻纤与螺杆的磨擦，使螺杆的扭矩也随之降低，易于加工。

4、PA12有较高的熔点，其在较高温度也能保持较强的强度和刚度，所以本发明中加入PA12来提高PA6组合物的机械强度。

5、本发明制备的改性玻纤增强PA6组合物具有优异的力学性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

机械性能测试方法：

本发明制备的组合物采用GB标准使用塑料注塑机在230-270℃下注塑成测试试样，其测试样条的尺寸(长度×宽度×厚度)分别为：拉伸样条(哑铃型)，170.0×10.0×4.0；弯曲样条，80.0×10.0×4.0；无缺口冲击样条，80.0×10.0×4.0；缺口冲击样条，80.0×10.0×4.0，V型缺口，缺口深度为1/5。