专利名称：一种改善了玻纤外漏的尼龙组合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种改善了玻纤外漏的尼龙组合物及其制备方法。
背景技术：
尼龙是最早开发的工程塑料，具有机械强度高、韧性好、耐疲劳、有自润滑性，摩擦系数小、耐磨、耐热(100°c内可长期使用)、易改性成型等优点，具有良好的综合性能，并得到了广泛的应用。尼龙是一大类结晶型高分子材料的总称，其中尼龙6和尼龙66约占总产量的90%。两种尼龙树脂相比,尼龙6的韧性以及加工流动性比尼龙66好，但尼龙66的机械性能以及耐热温度均高于尼龙6。同尼龙6相比，尼龙66广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。尼龙66树脂经过玻纤增强后，其强度可提高好几倍，可与金属材料媲美，常代替金属材料用作各种机械部件。但经过玻纤增强后的尼龙66材料，注塑制件后玻纤外漏严重，影响了材料在外观部件领域的使用，在玻纤增强尼龙66树脂中加入少量尼龙6树脂，可以改善材料的流动性。玻纤外漏改性剂TAF具有能与玻纤、无机填料表面部分极性基团相结合的极性基团结构。在玻纤增强PA66复合体系中，TAF在玻璃纤维与基体树脂之间形成了类似锚固结点，改善了玻璃纤维与基体树脂的粘结状态，进而改善了玻璃纤维基体树脂中的分散性。蒙脱土具有独特的层状一维纳米结构特性，形态特性，层间具有可设计的反应性，超大的比表面积和高达200以上的径厚比。这种纳米结构和形态特性可以赋予聚合物/蒙脱土复合材料优异的机械性能，热性能，功能性能和其他的物理性能。
发明内容
针对现有技术中 玻璃纤维易外漏的缺陷，本发明的目的是提供一种改善了玻纤外漏的尼龙组合物，通过在配方中加入少量尼龙6树脂提高材料的流动性，而材料性能的降低通过加入蒙脱土得以补偿，另加入玻纤外漏改性剂TAF改善尼龙树脂与玻璃纤维的结合，从而达到改善玻纤外漏的作用，并且得到的组合物具有极好的力学性能以及加工性能。本发明的另一个目的是提供一种上述改善了玻纤外漏的尼龙组合物的制备方法。本发明的技术方案如下:本发明提供了一种改善了玻纤外漏的尼龙组合物，该组合物是由包括以下重量份的组分制成:尼龙66树脂30-70份，尼龙6树脂10-30份，玻璃纤维17-40份，蒙脱土2-8 份，玻纤外漏改性剂 0.2-0.8份，加工助剂0-1.5份。
所述的加工助剂为0.8-1.5份。所述的尼龙66树脂，相对粘度为2.5-3，优选2.7-2.9。所述的尼龙6树脂为中高粘度的尼龙6切片，相对粘度为2.3-3.4。所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，卷绕成卷或是切割成一定的长度的短纤，玻璃纤维的直径为7-15微米，优选直径为9-13微米。所述的蒙 脱土径厚比为200-300，市售产品，可以是浙江丰虹新材料的DK系列产
品O所述的玻纤外漏改性剂为乙撑双脂肪酸酰胺(TAF)。所述的加工助剂包括润滑剂和抗氧剂，其中:润滑剂选自硅高分子量硅酮、脂肪酸酰胺、硬脂酸金属皂类、脂肪双酰胺蜡类、聚乙烯蜡类和褐煤蜡酸乙二醇酯类中的一种或一种以上的物质，优选乙烯-丙烯酸共聚物(AC540);抗氧剂为受阻酚类抗氧剂单独使用或与亚磷酸酯类抗氧剂复配，优选抗氧剂1098或抗氧剂168。本发明还提供了一种上述改善了玻纤外漏的尼龙组合物的制备方法，该方法包括以下步骤:将干燥的30-70份的尼龙66树脂、干燥的10_30份的尼龙6树脂、2_8份的蒙脱土、0.2-0.8份的玻纤外漏改性剂和0-1.5份的加工助剂，加入高速混合机中，在高速混合机中搅拌3-5min ;然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口 ；17_40份的玻璃纤维从第一个排气口加入，物料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制备得到尼龙组合物。所述的干燥的尼龙66树脂是在温度为80_95°C下，干燥3_5h。所述的干燥的尼龙6树脂是在温度为90_100°C下，干燥3_5h。所述的双螺杆挤出机的加工工艺为:双螺杆挤出机一区温度180_220°C，二区温度200-240°C，三区温度220-250°C，四区温度220_240°C，五区温度220_240°C，六区温度220-240°C，机头温度 230-250°C，主机转速是 15-35HZ。本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果:1、本发明制得的尼龙组合物具有光滑的表面，无玻纤外漏，可以用于注塑外观制件。2、本发明制得的尼龙组合物具有均衡的力学性能。3、本发明制得的尼龙组合物的流动性好，加工简单。
具体实施例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:本发明的组合物采用ASTM标准注塑，测试试样，使用塑料注塑机在220-280°C下注塑成型。样条尺寸(长度X宽度X厚度)分别为:拉伸样条(哑铃型)，1 70mmX 1 3mmX 3.2mm ;弯曲样条，1 27mmX 1 3mmX 3.2mm ;无缺口冲击样条，127謹X 13謹X 3.2謹；缺口冲击样条，127謹X 13謹X 3.2謹，V型缺口，缺口深度为1/5 ；拉伸强度和断裂伸长率:按ASTM D638测试，拉伸速度为5mm/min。弯曲强度和弯曲模量:按ASTM D790测试，弯曲速度为1.25mm/min。简支梁缺口冲击强度:按ASTM D6110测试。
熔融指数:按ASTM D1238测试，测试温度为275°C，施加压力为0.325KG。试样成型后在温度为(23±2)°C、湿度为(50±5) %的标准环境中放置16h后测试，测试环境为(23±2)°C、湿度为(50±5) %。以下所用的尼龙66树脂，相对粘度为2.5-3。以下所用的尼龙6树脂为中高粘度的尼龙6切片，相对粘度为2.3-3.4。以下所用的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，卷绕成卷或是切割成一定的长度的短纤，玻璃纤维的直径为7-15微米。以下所用的蒙脱土径厚比为200-300，市售。实施例1(I)将尼龙66树脂在80-95 °C下，干燥3_5h ;尼龙6树脂在90-100°C下，干燥3-5h ；(2)称取尼龙66树脂68份，尼龙6树脂10份，蒙脱土 2份，玻纤外漏改性剂TAF
0.2 份，抗氧剂 1098/168 (I: 1)0.4 份，润滑剂 AC-540A 0.5 份;
(3)将上述步骤⑵中称好的物料在高速混合机中搅拌3_5min ；(4)将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中；(5)将为20份的玻璃纤维从挤出机的排气口加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物材料。其中，双螺杆各段温度设置分别为:双螺杆挤出机一区温度180-220°C，二区温度200-240°C，三区温度220-250°C，四区温度220_240°C，五区温度220_240°C，六区温度220-240°C，机头温度230-250°C，主机转速是15_35Hz。性能测试结果见表I。实施例2(I)将尼龙66树脂在80-95 °C下，干燥3_5h ;尼龙6树脂在90-100°C下，干燥3-5h ；(2)称取尼龙66树脂45份，尼龙6树脂30份，蒙脱土 5份，玻纤外漏改性剂TAF
0.5 份，抗氧剂 1098/168 (I: 1)0.4 份，润滑剂 AC-540A 0.5 份;(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌3_5min ；(4)将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中；(5)将20份的玻璃纤维从挤出机的排气口加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物材料。其中，双螺杆各段温度设置分别为:双螺杆挤出机一区温度180-220°C，二区温度200-240°C，三区温度220-250°C，四区温度220_240°C，五区温度220_240°C，六区温度220-240°C，机头温度230-250°C，主机转速是15_35Hz。性能测试结果见表I。实施例3(I)将尼龙66树脂在80-95 °C下，干燥3_5h ;尼龙6树脂在90-100°C下，干燥3-5h ；(2)称取尼龙66树脂40份，尼龙6树脂22份，蒙脱土 8份，玻纤外漏改性剂TAF
0.5 份，抗氧剂 1098/168 (I: 1)0.6 份，润滑剂 AC-540A 0.5 份;(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌3_5min ；(4)将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中；(5)将30份的玻璃纤维从挤出机的排气口加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物材料。其中，双螺杆各段温度设置分别为:双螺杆挤出机一区温度180-220°C，二区温度200-240°C，三区温度220-250°C，四区温度220_240°C，五区温度220_240°C，六区温度220-240°C，机头温度230-250°C，主机转速是15_35Hz。性能测试结果见表I。实施例4(1)将尼龙66树脂在80-95 °C下，干燥3_5h ;尼龙6树脂在90-100°C下，干燥3-5h ；(2)称取尼龙66树脂30份，尼龙6树脂25份，蒙脱土 5份，玻纤外漏改性剂TAF
0.8 份，抗氧剂 1098/168 (1:1) 1 份，润滑剂 AC-540A 0.5 份;(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌3_5min ；(4)将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中；(5)将40份的玻璃纤维从挤出机的排气口加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物材料。其中，双螺杆各段温度设置分别为:双螺杆挤出机一区温度180-220°C，二区温度200-240°C，三区温度220-250°C，四区温度220_240°C，五区温度220_240°C，六区温度220-240°C，机头温度230-250°C，主机转速是15_35Hz。性能测试结果见表I。实施例5(1)将尼龙66树脂在80-95 °C下，干燥3_5h ;尼龙6树脂在90-100°C下，干燥3-5h ；(2)称取 尼龙66树脂70份，尼龙6树脂10份，蒙脱土 2份，玻纤外漏改性剂TAF
0.2 份，抗氧剂 1098/168 (1: 1)0.4 份，润滑剂 AC-540A 0.4 份;(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌3_5min ；(4)将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中；(5)将17份的玻璃纤维从挤出机的排气口加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物材料。其中，双螺杆各段温度设置分别为:双螺杆挤出机一区温度180-220°C，二区温度200-240°C，三区温度220-250°C，四区温度220_240°C，五区温度220_240°C，六区温度220-240°C，机头温度230-250°C，主机转速是15_35Hz。性能测试结果见表I。表权利要求
1.一种尼龙组合物，其特征在于:该组合物是由包括以下重量份的组分制成: 尼龙66树脂30-70份， 尼龙6树脂10-30份， 玻璃纤维17-40份， 蒙脱土2-8份， 玻纤外漏改性剂 0.2-0.8份。 加工助剂0-1.5份。
2.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于:所述的加工助剂为0.8-1.5份。
3.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于:所述的尼龙66树脂，相对粘度为2.5-3，优选 2.7-2.9。
4.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于:所述的尼龙6树脂为中高粘度的尼龙6切片，相对粘度为2.3-3.4。
5.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于:所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，玻璃纤维的直径为7-15微米，优选直径为9-13微米。
6.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于:所述的蒙脱土径厚比为200-300。
7.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于:所述的玻纤外漏改性剂为乙撑双脂肪酸酰胺。
8.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于:所述的加工助剂包括润滑剂和抗氧剂，其中:润滑剂选自硅高分子量硅酮、脂肪酸酰胺、硬脂酸金属皂类、脂肪双酰胺蜡类、聚乙烯蜡类和褐煤蜡酸乙二醇酯类中的一种或一种以上的物质，优选乙烯-丙烯酸共聚物；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂单独使用或与亚磷酸酯类抗氧剂复配，优选抗氧剂1098或抗氧剂168。
9.权利要求1至8任一所述的尼龙组合物的制备方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: 将干燥的30-70份的尼龙66树脂、干燥的10-30份的尼龙6树脂、2_8份的蒙脱土、0.2-0.8份的玻纤外漏改性剂和0-1.5份的加工助剂，加入高速混合机中，在高速混合机中搅拌3-5min ;然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口 ； 17-40份的玻璃纤维从第一个排气口加入，物料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制备得到尼龙组合物。
10.根据权利要求9所述的尼龙组合物的制备方法，其特征在于:所述的干燥的尼龙66树脂是在温度为80-95°C下，干燥3-5h ;所述的干燥的尼龙6树脂是在温度为90-100°C下，干燥3-5h ;所述的双螺杆挤出机的加工工艺为:双螺杆挤出机一区温度180-220°C，二区温度200-240°C，三区温度220-250°C，四区温度220_240°C，五区温度220_240°C，六区温度220-240°C，机头温度 230-250°C，主机转速是 15-35HZ。
全文摘要
本发明属于高分子复合材料技术领域，公开了一种改善了玻纤外漏的尼龙组合物及其制备方法。该尼龙组合物是由包括以下重量份的组分制成30-70份尼龙66树脂、10-30份尼龙6树脂、17-40份玻璃纤维、2-8份蒙脱土、0.2-0.8份玻纤外漏改性剂和0-1.5份加工助剂。该尼龙组合物的制备方法如下将干燥的30-70份的尼龙66树脂、干燥的10-30份的尼龙6树脂、2-8份的蒙脱土、0.2-0.8份的玻纤外漏改性剂和0-1.5份的加工助剂，加入高速混合机中，在高速混合机中搅拌3-5min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口；17-40份的玻璃纤维从第一个排气口加入，物料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制备得到尼龙组合物。该尼龙组合物具有良好的力学性能，较好的流动性，注塑制件的表面光滑，无玻纤外漏。
文档编号C08K7/14GK103160118SQ20111042497
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者吴安琪, 范继贤, 孙利明 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司