一种低吸水率高刚性尼龙复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种低吸水率高刚性尼龙复合材料及其制备方法，低吸水率高刚性尼龙复合材料由以下重量百分比的原料组成：PA66树脂30-45%、PA6T树脂5-25%、玻璃纤维40-60%、抗氧剂0.1-2.0%、加工助剂0.1-1.0%、偶联剂0.1-2.0%。在PA66工程塑料中加入PA6T原料进行改性，使改性后的尼龙复合材料的特性优越于一般PA66工程塑料，而成本低于纯高温尼龙工程塑料，制得的尼龙复合材料兼具低吸水率、高刚性的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及，低吸水率高刚性尼龙复合材料由以下重量百分比的原料组成：PA66树脂30-45%、PA6T树脂5-25%、玻璃纤维40-60%、抗氧剂0.1-2.0%、加工助剂0.1-1.0%、偶联剂0.1-2.0%。在PA66工程塑料中加入PA6T原料进行改性，使改性后的尼龙复合材料的特性优越于一般PA66工程塑料，而成本低于纯高温尼龙工程塑料，制得的尼龙复合材料兼具低吸水率、高刚性的特点。【专利说明】
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种低吸水率高刚性尼龙复合材料及 其制备方法。
技术介绍
尼龙的应用已有相当久远的历史，其最早的应用是在纤维方面，具有多项优异特 性，至1950年代以后，以工程塑料取代金属的市场急速成长，使得各种规格的尼龙陆续被 开发并实用化。 上个世纪末因电子、电机零件、汽车零件的塑料化，对尼龙的性能有进一步的要求，尤 其是耐高温方面，1990年DSM首次将高耐温尼龙PA46实现产业化，填补了在通用工程塑 料如聚酰胺6、聚酰胺66、聚酯和超高性能材料如LCP、聚砜和PEEK之间的空白，至此拉开 了高温尼龙研发应用的高潮，近年来新品种PA6T、PPA、HTN、PA9T不断应运而生并走向市场 成熟化。高温尼龙的优异性能带给客户许多重要的好处，如：更长使用寿命、高可靠性及低 吸湿等特性，在汽车和电子电气工业上得到广泛的认可和应用。其中PA6T是高温尼龙中 的典型代表，是由己二胺和对苯二甲酸缩聚而成。纯的PA6T熔点高达370°C，在这个温度下 尼龙已经发生了降解，无法进行热塑成型，所以市面流通的PA6T均是经过与其它单体共聚 后降低了熔点的共聚物或复合物。PA6T在脂肪链的基础上引入了大量苯环，与传统的PA6、 PA66相比，PA6T拥有更高的Tg、低吸水率、尺寸稳定性以及高耐热性等。 高温尼龙有众多优点，但目前生产技术乃掌握在主要各国际大厂牌，导致高温尼 龙原料成本较高居不下，使一般塑料厂、射出厂要跨足其领域，有成本较高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种低吸水率高刚性尼龙复合材料 及其制备方法，在PA66工程塑料中加入PA6T原料进行改性，使改性后的尼龙复合材料的特 性优越于一般PA66工程塑料，而成本低于纯高温尼龙工程塑料，制得的尼龙复合材料兼具 低吸水率、高刚性的特点。 本专利技术的目的通过以下技术方案实现。 -种低吸水率高刚性尼龙复合材料，由以下重量百分比的原料组成： PA66 树脂 30-45% PA6T树脂 5-25% 玻璃纤维40-60% 抗氧剂0. 1-2. 0% 加工助剂〇. 1-1. 〇% 偶联剂〇. 1-2. 0% 其中，抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168以质量比为1:1的比例复配的混合物；加工 助剂为N，N' -双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硅氧烷、硅酮 粉的一种或一种以上的混合物；偶联剂为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。 本专利技术的玻璃纤维是经过偶联剂处理过的无碱玻璃纤维，偶联剂可将无机材料 的玻璃纤维表面被覆一层OH基，增加与有机物结合的亲和性，从而有利于增强尼龙复合材 料的机械强度。 所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168进行复配的混合物，比例为1:1。其中 抗氧化剂168为有机亚磷酸酯，具有低挥发及耐水解等特性，在加工过程中可帮助树酯抵 抗氧化的问题，而受阻酚抗氧化剂1010是可提供加工稳定性，防止加工过程中树酯的热裂 解，抗氧剂1010与抗氧剂168以1:1的质量比进行复配，确保抗氧剂兼具低挥发、耐水解、 抗氧化、加工稳定和防热裂解的功能，有利于提升尼龙复合材料的加工性能。 所述的偶联剂为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，是硅烷偶联剂的一种。 玻璃纤维在制作过程中表面会经过偶联剂的处理，但玻璃纤维束经断切后的截面不会有 偶联剂成份。本方案外加偶联剂就是要补强玻璃纤维截面，主要用途是补强玻璃纤维增强 尼龙树酯与玻璃纤维的键结，使机械强度提升。 优选地，一种低吸水率高刚性尼龙复合材料，由以下重量百分比的原料组成： PA66 树脂 30-40% PA6T树脂 5-15% 玻璃纤维45-55% 抗氧剂0. 1-2. 0% 加工助剂〇. 1-1. 〇% 偶联剂〇. 1-2. 0%。 更优选地，一种低吸水率高刚性尼龙复合材料，由以下重量百分比的原料组成： PA66 树脂 30-40% PA6T树脂 5-15% 玻璃纤维45-55% 抗氧剂0. 1-1. 0% 加工助剂〇. 1-1. 〇% 偶联剂〇. 1-1. 0%。 更进一步优选地，一种低吸水率高刚性尼龙复合材料，由以下重量百分比的原料 组成： PA66 树脂 30-35% PA6T树脂 7-15% 玻璃纤维45-55% 抗氧剂0. 1-1. 0% 加工助剂〇. 1-1. 〇% 偶联剂〇. 1-1. 0%。 优选地，所述加工助剂为硅酮粉和硬脂酸酯类以质量比为7:3的比例复配的混合 物。其中，硅酮粉可提高塑料加工流动性和脱模性，并降低螺杆的扭矩，减小设备磨损，硬 脂酸酯类可利于树酯分子间润滑效果，也可帮助分子流动，提高其押出量。硅酮粉和硬脂 酸酯类以质量比为7:3的比例复配制得的加工助剂兼具加工流动性、脱模性、润滑、提高押 出量的优点，有利于提升尼龙复合材料的刚性，降低尼龙复合材料的吸水率。 优选地，所述PA66树脂的相对粘度为2. 5-2. 7、流动指数在275°C/5KG条件下为 110-140g/10min。 优选地，所述PA6T树脂的熔点为305-310°C、Tg点为105-135°C。 具体地，PA6T树脂为杜邦公司的ZytelHTN501、日本三井公司的ARLENC2000 中的一种或两种的混合物。杜邦公司ZytelHTN501的分子结构由6T/DT组成，熔点在 310°C，Tg点135°C。日本三井ARLENC2000的分子结构由6T/66组成，熔点在305°C，Tg 点105°C。因两种原料的熔点相近，故可使用相同的加工条件进行押出掺混。PA66工程塑 料系统中加入PA6T原料进行改性，使改性工程塑料的特性优越于一般PA66工程塑料，而 成本低于纯高温尼龙工程塑料。 优选地，所述抗氧剂、所述加工助剂和所述偶联剂的质量比为1:1:1。 一种低吸水率高刚性尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤： 第一步：按重量百分比秤取原料； 第二步：将PA66树脂、PA6T树脂、加工助剂及抗氧化剂在高速搅拌机中混合均匀，搅 拌时间为2_4min; 第三步：将第二步混合均匀的物料放入双螺杆挤出机进行挤出造粒，将玻璃纤维和偶 联剂由侧边入料机进入挤出机，再透过拉条、水槽水冷后，鼓风机吹干后牵引至切料机完成 切粒，加工温度为290-3KTC，螺杆转速为270-330rpmrpm。 优选地，第三步中，挤出机的挤出温度分为10段，一段为260-290°C，二段为 280-3KTC，三段为 290-3KTC，四段为 290-3KTC，五段为 280-300°C，六段为 280-290°C，七 段为27本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低吸水率高刚性尼龙复合材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：PA66树脂 30‑45% PA6T树脂 5‑25% 玻璃纤维 40‑60% 抗氧剂 0.1‑2.0% 加工助剂 0.1‑1.0% 偶联剂 0.1‑2.0%其中，抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168以质量比为1:1的比例复配的混合物；加工助剂为N,N'‑双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硅氧烷、硅酮粉的一种或一种以上的混合物；偶联剂为N‑氨乙基‑3‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐培钧，钟春重，陈原振，林柏龄，
申请(专利权)人：晋德塑料科技东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44