本发明属于短玻纤增强尼龙66技术领域，具体涉及一种耐水解短玻纤增强尼龙66及其制备方法。
背景技术：
尼龙66为聚己二酰己二胺，工业简称pa66，其疲劳强度和钢性较高，摩擦系数低，耐磨性好，但吸湿性大，尺寸稳定性不够。同尼龙6相比，尼龙66更广泛应用于需要有抗冲性和高强度要求的产品，常应用于机械、汽车、化学与电气装置的零件，如齿轮、滚子、滑轮、泵体中叶轮等。尼龙66是一种半晶体-晶体材料，能在较高的温度下保持较强的强度和刚度，但其分子的端基是含有极性的基团，长期暴露在空气中会吸收大量的水分，大幅降低材料的刚性，提高材料的韧性，然而刚性的下降严重影响材料的使用。目前市场上的一些耐水解的尼龙66大多是添加一些耐水解剂，但耐水解效果一般，水煮2小时后，弯曲、拉伸性能下降达25％左右。
发明专利耐水醇解耐高温再生尼龙66复合材料的制备方法(申请号为201310382548.2)由以下原料经混合挤压制成，原料按质量分数计包括有：55.4％-71.3％的再生尼龙66树脂、25％-35％的短切玻璃纤维、2％-4％的热稳定耐水醇解母粒、0.2％-0.5％的抗氧剂、0.2％-1.5％的润滑剂、0.1％-0.6％的成核剂、0.2％-1.0％的扩链剂、1％-2％的黑色母；制备方法，包括烘干、原料配比、搅匀、挤出。该发明提供的耐水醇解耐高温再生尼龙66复合材料的抗水解能力得到一定的提高，但是水煮后其弯曲、拉伸性能明显下降。
因此急需一种耐水解能力强，力学性能优异，耐老化的耐水解短玻纤增强尼龙66及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种耐水解能力强，力学性能优异，耐老化的耐水解短玻纤增强尼龙66及其制备方法。
本发明提供了如下的技术方案：
一种耐水解短玻纤增强尼龙66，包括以下重量份计的原料组分：35-50份的尼龙66，50-60份的玻璃纤维，0.5-1.0份的抗氧剂，1.0份的黑色母，0.1-0.5份的硬脂酸钙，0.1-0.5份的马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
优选的，其包括以下重量份计的原料组分：38-48份的尼龙66，50-60份的玻璃纤维，0.5-1.0份的抗氧剂，1.0份的黑色母，0.1-0.3份的硬脂酸钙，0.1-0.3份的马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
优选的，所述马来酸酐接枝聚乙烯蜡的酸值为55-65cps/190℃，优选为60cps/190℃，分子量为3000-8000。
优选的，所述尼龙66的相对粘度为2.4-2.7，优选为2.4。
优选的，所述玻璃纤维的直径为10μm，表面以硅烷偶联处理。
优选的，所述抗氧剂为铜碘系列抗氧剂。
优选的，所述硬脂酸钙的游离酸≤1％，熔点为155-158℃。
优选的，所述黑色母为苯胺黑类黑色母。
一种耐水解短玻纤增强尼龙66的制备方法，包括以下步骤：
s1：将除玻璃纤维以外的其它原料组分按配方量精确称量后投入高速混合机，一次投入量控制在高速混合机容积的0.5-0.75之间，混合6-8分钟；
s2：将步骤s1中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，将配方比的玻璃纤维由侧喂料从螺杆中部加入进行熔融挤出；
s3：挤出拉条经过水冷、切粒和干燥，最后进行包装。
优选的，所述步骤s2中双螺杆挤出机一区温度设为270℃，二区至五区的温度设为290℃，六区至八区的温度设为280℃，九区和十区的温度设为270℃，转速为410-430r/min，切粒速度为29-39hz。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过添加高分子量的马来酸酐接枝聚乙烯蜡，与尼龙66材料中的端基进行反应，降低材料的整体极性，减少材料的吸水量，从而提高尼龙66的耐水解性能。
(2)本发明中马来酸酐接枝聚乙烯蜡在挤出过程中起到内润滑作用，减少螺杆对玻璃纤维的过度剪切，提高玻璃纤维的长径比，从而提高产品的力学性能。
(3)本发明制备的耐水解短玻纤增强尼龙66，水煮2小时后，弯曲、拉伸性能下降率小于15％，与市面上的耐水解短玻纤增强尼龙66相比耐水解性能得到大幅提高。
具体实施方式
实施例1
一种耐水解短玻纤增强尼龙66，包括以下重量份计的原料组分：38份的尼龙66，60份的玻璃纤维，0.5份的抗氧剂，1.0份的黑色母，0.2份的硬脂酸钙，0.3份的马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
本实施例中马来酸酐接枝聚乙烯蜡的酸值为55cps/190℃，分子量为3000-8000；尼龙66的相对粘度为2.4；玻璃纤维的直径为10μm，表面以硅烷偶联处理；抗氧剂为铜碘系列抗氧剂；硬脂酸钙的游离酸≤1％，熔点为155-158℃；黑色母为苯胺黑类黑色母。
一种耐水解短玻纤增强尼龙66的制备方法，包括以下步骤：
s1：将除玻璃纤维以外的其它原料组分按配方量精确称量后投入高速混合机，一次投入量控制在高速混合机容积的0.5-0.75之间，混合6-8分钟；
s2：将步骤s1中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，将配方比的玻璃纤维由侧喂料从螺杆中部加入进行熔融挤出，双螺杆挤出机一区温度设为270℃，二区至五区的温度设为290℃，六区至八区的温度设为280℃，九区和十区的温度设为270℃，转速为410-430r/min，切粒速度为29-39hz；
s3：挤出拉条经过水冷、切粒和干燥，最后进行包装。
本实施例所制得的耐水解短玻纤增强尼龙66经测试：弯曲强度为380mpa，弯曲模量为17667mpa，拉伸强度为250mpa，拉伸模量为20034mpa，冲击强度为105kj/m2，缺口冲击强度为18kj/m2，注塑件表面光洁；水煮2小时后，弯曲强度为349.6mpa，弯曲模量为16076mpa，拉伸强度为228mpa，拉伸模量为18431mpa，缺口冲击强度为22.4kj/m2，耐水解能力增强，力学性能优异且耐老化。
实施例2
一种耐水解短玻纤增强尼龙66，包括以下重量份计的原料组分：48份的尼龙66，50份的玻璃纤维，0.5份的抗氧剂，1.0份的黑色母，0.2份的硬脂酸钙，0.3份的马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
本实施例中马来酸酐接枝聚乙烯蜡的酸值为55cps/190℃，分子量为3000-8000；尼龙66的相对粘度为2.4；玻璃纤维的直径为10μm，表面以硅烷偶联处理；抗氧剂为铜碘系列抗氧剂；硬脂酸钙的游离酸≤1％，熔点为155-158℃；黑色母为苯胺黑类黑色母。
一种耐水解短玻纤增强尼龙66的制备方法，包括以下步骤：
s1：将除玻璃纤维以外的其它原料组分按配方量精确称量后投入高速混合机，一次投入量控制在高速混合机容积的0.5-0.75之间，混合6-8分钟；
s2：将步骤s1中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，将配方比的玻璃纤维由侧喂料从螺杆中部加入进行熔融挤出，双螺杆挤出机一区温度设为270℃，二区至五区的温度设为290℃，六区至八区的温度设为280℃，九区和十区的温度设为270℃，转速为410-430r/min，切粒速度为29-39hz；
s3：挤出拉条经过水冷、切粒和干燥，最后进行包装。
本实施例所制得的耐水解短玻纤增强尼龙66经测试：弯曲强度为341mpa，弯曲模量为14516mpa，拉伸强度为220mpa，拉伸模量为17511mpa，冲击强度为102kj/m2，缺口冲击强度为17.43kj/m2，注塑件表面光洁；水煮2小时后，弯曲强度为315mpa，弯曲模量为13253mpa，拉伸强度为199.5mpa，拉伸模量为15830mpa，缺口冲击强度为21.32kj/m2，耐水解能力增强，力学性能优异且耐老化。
实施例3
一种耐水解短玻纤增强尼龙66，包括以下重量份计的原料组分：38份的尼龙66，60份的玻璃纤维，0.6份的抗氧剂，1.0份的黑色母，0.3份的硬脂酸钙，0.1份的马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
本实施例中马来酸酐接枝聚乙烯蜡的酸值为55cps/190℃，分子量为3000-8000；尼龙66的相对粘度为2.4；玻璃纤维的直径为10μm，表面以硅烷偶联处理；抗氧剂为铜碘系列抗氧剂；硬脂酸钙的游离酸≤1％，熔点为155-158℃；黑色母为苯胺黑类黑色母。
一种耐水解短玻纤增强尼龙66的制备方法，包括以下步骤：
s1：将除玻璃纤维以外的其它原料组分按配方量精确称量后投入高速混合机，一次投入量控制在高速混合机容积的0.5-0.75之间，混合6-8分钟；
s2：将步骤s1中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，将配方比的玻璃纤维由侧喂料从螺杆中部加入进行熔融挤出，双螺杆挤出机一区温度设为270℃，二区至五区的温度设为290℃，六区至八区的温度设为280℃，九区和十区的温度设为270℃，转速为410-430r/min，切粒速度为29-39hz；
s3：挤出拉条经过水冷、切粒和干燥，最后进行包装。
本实施例所制得的耐水解短玻纤增强尼龙66经测试：弯曲强度为376mpa，弯曲模量为17211mpa，拉伸强度为251.4mpa，拉伸模量为21001mpa，冲击强度为110kj/m2，缺口冲击强度为19.31kj/m2，注塑件表面光洁；水煮2小时后，弯曲强度为330mpa，弯曲模量为14973mpa，拉伸强度为217.6mpa，拉伸模量为18312mpa，缺口冲击强度为22.4kj/m2，耐水解能力增强，力学性能优异且耐老化。
实施例4
一种耐水解短玻纤增强尼龙66，包括以下重量份计的原料组分：38份的尼龙66，60份的玻璃纤维，0.5份的抗氧剂，1.0份的黑色母，0.3份的硬脂酸钙，0.2份的马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
本实施例中马来酸酐接枝聚乙烯蜡的酸值为55cps/190℃，分子量为3000-8000；尼龙66的相对粘度为2.4；玻璃纤维的直径为10μm，表面以硅烷偶联处理；抗氧剂为铜碘系列抗氧剂；硬脂酸钙的游离酸≤1％，熔点为155-158℃；黑色母为苯胺黑类黑色母。
一种耐水解短玻纤增强尼龙66的制备方法，包括以下步骤：
s1：将除玻璃纤维以外的其它原料组分按配方量精确称量后投入高速混合机，一次投入量控制在高速混合机容积的0.5-0.75之间，混合6-8分钟；
s2：将步骤s1中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，将配方比的玻璃纤维由侧喂料从螺杆中部加入进行熔融挤出，双螺杆挤出机一区温度设为270℃，二区至五区的温度设为290℃，六区至八区的温度设为280℃，九区和十区的温度设为270℃，转速为410-430r/min，切粒速度为29-39hz；
s3：挤出拉条经过水冷、切粒和干燥，最后进行包装。
本实施例所制得的耐水解短玻纤增强尼龙66经测试：弯曲强度为369mpa，弯曲模量为17334mpa，拉伸强度为256mpa，拉伸模量为21311mpa，冲击强度为108kj/m2，缺口冲击强度为20kj/m2，注塑件表面光洁；水煮2小时后，弯曲强度为334mpa，弯曲模量为15652mpa，拉伸强度为229.8mpa，拉伸模量为19158mpa，缺口冲击强度为22.4kj/m2，耐水解能力增强，力学性能优异且耐老化。
实施例5
一种耐水解短玻纤增强尼龙66，包括以下重量份计的原料组分：38份的尼龙66，60份的玻璃纤维，0.6份的抗氧剂，1.0份的黑色母，0.1份的硬脂酸钙，0.3份的马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
本实施例中马来酸酐接枝聚乙烯蜡的酸值为55cps/190℃，分子量为3000-8000；尼龙66的相对粘度为2.4；玻璃纤维的直径为10μm，表面以硅烷偶联处理；抗氧剂为铜碘系列抗氧剂；硬脂酸钙的游离酸≤1％，熔点为155-158℃；黑色母为苯胺黑类黑色母。
一种耐水解短玻纤增强尼龙66的制备方法，包括以下步骤：
s1：将除玻璃纤维以外的其它原料组分按配方量精确称量后投入高速混合机，一次投入量控制在高速混合机容积的0.5-0.75之间，混合6-8分钟；
s2：将步骤s1中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，将配方比的玻璃纤维由侧喂料从螺杆中部加入进行熔融挤出，双螺杆挤出机一区温度设为270℃，二区至五区的温度设为290℃，六区至八区的温度设为280℃，九区和十区的温度设为270℃，转速为410-430r/min，切粒速度为29-39hz；
s3：挤出拉条经过水冷、切粒和干燥，最后进行包装。
本实施例所制得的耐水解短玻纤增强尼龙66经测试：弯曲强度为366mpa，弯曲模量为17763mpa，拉伸强度为258mpa，拉伸模量为21221mpa，冲击强度为116kj/m2，缺口冲击强度为19.4kj/m2，注塑件表面光洁；水煮2小时后，弯曲强度为341.2mpa，弯曲模量为15581mpa，拉伸强度为235.9mpa，拉伸模量为18651mpa，缺口冲击强度为22.1kj/m2，耐水解能力增强，力学性能优异且耐老化。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。