高強度復合纖維增強尼龍材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開一種高強度復合纖維增強尼龍材料及其制備方法，由以下重量份的原料制備而成：基材50-90，增強劑10-50，界面處理劑0.2-5.0，熱氧穩定劑0.3-2.0，其他助劑0.5-5.0，其中基材是尼龍6或尼龍66或者二者的混合物，增強劑是玻璃纖維或玻璃纖維與碳纖維的混合物，界面處理劑是偶聯劑或相容劑，熱氧穩定劑是抗氧劑或紫外線吸收劑，其他助劑是增光劑或著色劑或增韌劑。本發明所得材料強度很高，拉伸強度達到180MPa以上，彎曲強度達到240MPa以上，簡支梁缺口強度≥13KJ/m2，并且注塑成型的制品滿足了特定客戶的耐疲勞性、耐老化性及耐油性的要求，保證了材料性能的長期穩定。
【專利說明】高強度復合纖維增強尼龍材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種尼龍材料，具體的說是涉及一種用于制造高檔電動工具結構件的尼龍材料。
【背景技術】
[0002]目前，公知的用于生產電動工具的塑料材料主要為尼龍、聚碳酸酯、聚酯等，龍為重要的是尼龍材料。通常地，普通的玻增強改性尼龍能夠滿足一般的性能要求，用于生產工具的殼體。但是對于某些結構件，由于在使用時要求其能夠具有較高的力學性能和良好的熱穩定性，甚至還要能夠抵抗油劑的侵蝕，因此對材質的強度、耐疲勞性、耐老化性、耐油性要求很高，此時普通的增強尼龍材料往往無法滿足要求。

【發明內容】

[0003]本發明的目的就在于克服上述不足提供一種高強度復合纖維增強尼龍材料及其制備方法，這種高強度復合纖維增強尼龍材料能同時滿足高強度、耐疲勞、耐老化、耐油的問題，同時提高耐疲勞性和耐熱氧老化性能，保證了材料性能的長期穩定。
[0004]本發明的目的可通過以下措施來實現:
一種高強度復合纖維增強尼龍材料，由以下重量份的原料制備而成:基材50-90，增強劑10-50，界面處理劑0.2-5.0，熱氧穩定劑0.3-2.0，其他助劑0.5-5.0，其中基材是尼龍6或尼龍66或者二者的混合物，增強劑是玻璃纖維或玻璃纖維與碳纖維的混合物，界面處理劑是偶聯劑或相容劑，熱氧穩定劑是抗氧劑或紫外線吸收劑，其他助劑是增光劑或著色劑或增韌劑。
[0005]上述強度復合纖維增強尼龍材料，所述偶聯劑是指硅烷類偶聯劑，如以下二種中的任一種，1、KH550，化學名稱:氨丙基三乙氧基硅，其分子式是NH2(CH2)3Si(0C2H5)3，CAS N0.919-30-2)，2、KH560，化學名稱:3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，分子式為 CH2CHCH20(CH2)3Si(0CH3)3，CAS N0.2530-83-8)。所述相容劑是馬來酸酐接枝物，如馬來酸酐接枝聚丙烯MAH-PP或者馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物ΜΑΗ-POE。抗氧劑指1010 (3-丙二基-3，5-雙(1，1-二甲基乙基)-4-羥基苯丙酸酯，C73H108012, CASN0.6683-19-8)、168(亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，C42H6303P，CAS N0.31570-04-4)、1098CN, Nr -1，6-亞已基-雙[3- (3，5- 二叔丁基_4_羥基苯基)丙酰胺]，C40H6404N2, CASN0.23128-74-7)中的任一種。紫外線吸收劑是指UV-531 (2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，C21H2603, CAS N0.1483_05_6)、944 (聚{ [6_[ (1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]_1，3，5_ 三嗪-2，4-雙[(2，2，6，6，_四甲基-哌啶基)亞氨基]-1，6-己二撐[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}，C35H69C13N8, CAS N0.70624-18-9)、622 (聚丁二酸(4一羥基-2，2，6，6-四甲基一I一哌啶乙醇)酯，C15H29N06, CAS N0.65447-77-0)中的任一種。增光劑指硅酮粉等。著色劑是指色粉或色母粒。增韌劑是指馬來酸酐接枝三元乙丙膠MAH-EPDM 類。[0006]高強度復合纖維增強尼龍材料的制備方法，包括以下步驟:
a.按重量份稱取以下各原料，基材50-90，增強劑10-50，界面處理劑0.2-5.0，熱氧穩定劑0.3-2.0，其他助劑0.5-5.0，其中基材是尼龍6或尼龍66或者二者的混合物，在攪拌機中充分分散攪拌后，得到混合均勻的混合物料；
b.將步驟a所得混合物料加入到長徑比為40:1的同向雙螺桿擠出機中，采用中等偏弱的螺紋塊剪切組合，在溫度220° -270°、真空度-0.05至-0.1MPa的條件下熔融混煉，水分控制在0.2%以下，擠出造粒，即得高強度纖維增強尼龍改性材料。
[0007]采用上述技術方案，本發明有以下優點:材料強度很高，拉伸強度達到ISOMPa以上，彎曲強度達到240MPa以上，簡支梁缺口強度≤13KJ/m2，并且注塑成型的制品滿足了特定客戶的耐疲勞性(如連續工作1000小時測試)、耐老化性(戶外測試:如在戶外放置30天后，表面不龜裂、發粘、粉化、變色等)及耐油性(如在機油中浸泡24小時，重量變化(0.5%)的要求，保證了材料性能的長期穩定。
【具體實施方式】
[0008]實施例1:高強度復合纖維30%增強尼龍66材料的制備方法，包括以下步驟:a.按重量份稱取以下各原料，PA66 65kg,玻纖25kg,碳纖5kg,馬來酸酐接枝三兀乙丙膠MAH-EPDM 2kg，馬來酸酐接枝聚丙烯MAH-PP 3kg，硅烷偶聯劑KH560 0.5kg，抗氧劑10980.51 ，紫外線吸收劑-531 0.5kg，通用黑色母lkg。在攪拌機中充分分散攪拌后，得到混合均勻的混合物料；b.將步驟a所得混合物料加入到長徑比為40:1的同向雙螺桿擠出機中，采用中等偏弱的螺紋塊剪切組合，在溫度260-270° C、真空度-0.05至-0.1MPa的條件下熔融混煉，水分控制在0.2%以下，擠出造粒，即得高強度纖`維30%增強尼龍66改性材料。
[0009]實施例2:高強度復合纖維30%增強尼龍6材料的制備方法，包括以下步驟:a.按重量份稱取以下各原料，PA6 65kg,玻纖25kg,碳纖5kg,馬來酸酐接枝三兀乙丙膠MAH-EPDM 2kg，馬來酸酐接枝聚丙烯MAH-PP 3kg，硅烷偶聯劑KH560 0.5kg，抗氧劑1098
0.51 ，紫外線吸收劑-531 0.5kg，通用黑色母lkg。在攪拌機中，充分分散攪拌后，得到混合均勻的混合物料；b.將步驟a所得混合物料加入到長徑比為40:1的同向雙螺桿擠出機中，采用中等偏弱的螺紋塊剪切組合，在溫度220-240° C、真空度-0.05至-0.1MPa的條件下熔融混煉，水分控制在0.2%以下，擠出造粒，即得高強度纖維30%增強尼龍6改性材料。
[0010]附表1、具體實施例1 & 2所得產品特性分析
【權利要求】
1.一種高強度復合纖維增強尼龍材料，其特征在于:由以下重量份的原料制備而成:基材50-90，增強劑10-50，界面處理劑0.2-5.0，熱氧穩定劑0.3-2.0，其他助劑0.5-5.0，其中基材是尼龍6或尼龍66或者二者的混合物，增強劑是玻璃纖維或玻璃纖維與碳纖維的混合物，界面處理劑是偶聯劑或相容劑，熱氧穩定劑是抗氧劑或紫外線吸收劑，其他助劑是增光劑或著色劑或增韌劑。
2.根據權利要求1所述的高強度復合纖維增強尼龍材料，其特征在于:所述偶聯劑是指硅烷類偶聯劑，偶聯劑是氨丙基二乙氧基娃或3-縮水甘油醚氧基丙基二甲氧基硅烷，所述相容劑是馬來酸酐接枝物，馬來酸酐接枝物是馬來酸酐接枝聚丙烯MAH-PP或者馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物ΜΑΗ-Ρ0Ε，抗氧劑是3-丙二基-3，5-雙(1，1_ 二甲基乙基)_4_羥基苯丙酸酯、亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯或N，N ; -1，6-亞已基-雙[3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺中的任一種，紫外線吸收劑是2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、聚{[6_[(1，1,3, 3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-雙[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亞氨基]-1, 6-己二撐[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}或聚丁二酸(4一羥基-2，2, 6, 6-四甲基一 I一哌唳乙醇)酯中的任一種，增光劑指娃酮粉，著色劑是指色粉或色母粒，增韌劑是指馬來酸酐接枝三元乙丙膠MAH-EPDM類。
3.根據權利要求1或2所述的高強度復合纖維增強尼龍材料，其特征在于:由以下重量份的原料制備而成:基材64，增強劑30，界面處理劑2，熱氧穩定劑1，其他助劑3。
4.根據權利要求1所述的高強度復合纖維增強尼龍材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: a.按重量份稱取以下各原料，基材50-90，增強劑10-50，界面處理劑0.2-5.0，熱氧穩定劑0.3-2.0，其他助劑0.5-5.0，其中基材是尼龍6或尼龍66或者二者的混合物，在攪拌機中充分分散攪拌后，得到混合均勻的混合物料；b.將步驟a所得混合物料加入到長徑比為40:1的同向雙螺桿擠出機中，采用中等偏弱的螺紋塊剪切組合，在溫度220° -270°、真空度-0.05至-0.1MPa的條件下熔融混煉，水分控制在0.2%以下，擠出造粒，即得高強度纖維增強尼龍改性材料。
【文檔編號】B29C47/92GK103450667SQ201210170298
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月29日 優先權日:2012年5月29日
【發明者】孫振旺 申請人:漯河市隆誠塑業有限公司