一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

本发明涉及尼龙材料改性技术领域，具体为一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法。

尼龙材料包括PA6、PA66、PA46、PA11、PA12、PA610、PA6I、PA6T、PA9T、PA10T等，其中用量最大的是PA66和PA6。尼龙材料具有良好的力学性能、较高的耐热性、较强的耐溶剂性能及优良的电气性能，同时具有良好的阻隔性能和自润滑性能。这些优异的综合性能，让尼龙材料广泛应用于汽车、机械制造、电子电器、铁路等领域。但随着应用领域性能要求的提高，尼龙材料必须具有更好的力学性能及更高的耐热温度。为了达到这一目的，通常通过玻纤增强来提高尼龙材料的力学性能及耐热性能。玻纤增强PA66因为优异的综合性能已经在铁道器材领域得到广泛应用。在对机车信号的磁屏蔽干扰方面，材料绝缘性的好坏对机车信号的稳定有很大影响。

现有技术虽然对玻纤增强PA66做好很多介绍，但是针对抗氧剂对玻纤增强PA66在水煮实验中材料表面电阻率的影响暂未有详细介绍。

本发明专利通过研究不同抗氧剂对增强PA66在水煮实验中材料表面电阻率的影响，通过选择特殊的抗氧剂，从而制备了一种在水煮实验中，具有高表面电阻率的玻纤增强PA66材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法，按重量份数计，包括以下组分：

优选的是，所述PA66树脂20份、玻璃纤维20份、增韧剂1份、抗氧剂0.1份、润滑剂0.1份、成核剂0.1份。

上述任一方案中优选的是，所述PA66树脂40份、玻璃纤维35份、增韧剂3份、抗氧剂0.5份、润滑剂0.5份、成核剂0.5份。

上述任一方案中优选的是，所述PA66树脂60份、玻璃纤维50份、增韧剂5份、抗氧剂1份、润滑剂1份、成核剂1份。

其中PA66树脂用量优选45-55份，所述PA66树脂粘度为2.4-2.8，优选粘度为2.7的PA66树脂；

玻璃纤维用量优选30-35份，所述玻璃纤维为直径10um，长度3mm的短切无碱玻璃纤维，玻璃纤维表面经过偶联剂处理，所述偶联剂为硅烷偶联剂。其中的硅烷偶联剂优选氨基硅烷。经硅烷偶联剂表面处理后，玻纤和尼龙树脂具有良好的相容性；

所述增韧剂用量优选2-4份，所述增韧剂为接枝POE型增韧剂，优选马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE-g-MAH)；

所述抗氧剂用量优选0.2-0.5份，所述抗氧剂为一种亚磷酸酯类抗氧剂，所述抗氧剂分子量范围为500-700，熔点在180-190℃之间；

所述润滑剂用量优选0.2-0.5份，所述润滑剂为聚乙烯类润滑剂，优选乙烯-丙烯酸共聚物；

所述成核剂用量优选0.2-0.5份，所述成核剂为一种饱和羧酸钠盐。

一种玻纤增强尼龙复合材料的其制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：

S1：将PA66树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂按比例依次投入到高速混合机中，其中高速混合机的转速为600r/min，混合1-2min后停止转动，得到预混料；

S2：将上述步骤中得到的预混料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧边的喂料口加入双螺杆挤出机，其中螺杆直径35mm，长径比L/D＝40，双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒温度分别是140℃、240℃、250℃、240℃、230℃、220℃、220℃、210℃、220℃、230℃，螺杆转速为350r/min，喂料量为40KG/h，熔融挤出造粒得到玻纤增强尼龙复合材料。

本发明的技术效果和优点：该玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法制备工艺简单，成本低，在水煮实验中，材料表面具有更高的电阻率，更适合应用于铁道器材领域。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法，按重量份数计，包括以下组分：

实施例2：

一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法，按重量份数计，包括以下组分：

实施例3：

一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法，按重量份数计，包括以下组分：

对比例1：

一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法，按重量份数计，包括以下组分：

对比例2：

一种玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法，按重量份数计，包括以下组分：

本发明还提供一种玻纤增强尼龙复合材料的其制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：

S1：将PA66树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂按比例依次投入到高速混合机中，其中高速混合机的转速为600r/min，混合1-2min后停止转动，得到预混料；

S2：将上述步骤中得到的预混料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧边的喂料口加入双螺杆挤出机，其中螺杆直径35mm，长径比L/D＝40，双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒温度分别是140℃、240℃、250℃、240℃、230℃、220℃、220℃、210℃、220℃、230℃，螺杆转速为350r/min，喂料量为40KG/h，熔融挤出造粒得到玻纤增强尼龙复合材料。

将实施例1、2、3和对比例1、2中玻纤增强尼龙复合材料的组合物按照上述提供的制备方法制备得到玻纤增强尼龙复合材料将上述得到的产品放于烘箱中烘干(100℃，3h)后注塑得到标准样条，注塑温度为250℃，将标准样条在23℃，50％的相对湿度环境下静置24小时后测试水煮实验中的表面电阻率测试，测试方法为：

将厚度为3mm厚的方板(长宽均为8cm)室温下放置24h，然后在100℃的恒温水浴锅中水煮3h后取出，擦干表面，用超绝缘计测试材料表面电阻率。

性能测试结果如表1所示：测试所用的实验试剂均从市场购得

表1：

由表1可以看出，实施例1-3相比对比例1-2，本发明制备的玻纤增强尼龙复合材料具有更高的表面电阻率，是一种特别适合用于铁道器材领域的玻纤增强尼龙复合材料。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。