本发明专利技术公开了一种增强尼龙66材料及其制备方法，其由以下组分按重量份制备而成：尼龙66、聚甲醛、碳纤维、增韧剂、成核剂、表面改善剂。本发明专利技术采用了横截面为矩形的短切碳纤维，本身可以减少浮纤现象；并与尼龙11、表面改善剂相互配合，共同改善了纤维增强尼龙66材料注塑后表面浮纤和提高尼龙66材料的机械强度。
【技术实现步骤摘要】
一种增强尼龙66材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料领域，具体涉及一种增强尼龙66材料及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。聚酰胺于20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，还有一定的阻燃性，易于加工。其中尼龙66是PA中最主要的一个品种，目前为了加强尼龙66的韧性并降低其生产成本，大都在尼龙材料里面加入适当的纤维来对其进行改性，但加入纤维后则容易出现浮纤现象。浮纤现象一般是由纤维外露造成，白色纤维在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状白色痕迹，当塑件为黑色时会因色泽差异加大而更加明显。所以浮纤现象不仅影响PA制件的外观美观性，还影响其作为耐压制件的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种增强尼龙66材料及其制备方法，改善了纤维外露的现象。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种增强尼龙66材料，由以下组分按重量份制备而成：所述的尼龙66的特性粘度范围为0.6-1.0dl/g。所述的碳纤维为短切碳纤维，其横截面为矩形、长度为2-5mm。所述的增韧剂选自马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。所述的成核剂为苯甲酸钠。所述的表面改善剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺(TAF)和硅油的混合物，其中TAF的最低添加量为2份。本专利技术还提供了上述增强尼龙66材料的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将尼龙66和聚甲醛分别进行干燥；(2)按配比，将干燥后的尼龙66和聚甲醛，以及碳纤维、增韧剂、成核剂和表面改善剂，一起加入高速混合机中搅拌3-5min；(3)将混合均匀的物料从双螺杆挤出机的加料口加入，经双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，制备得改性增强尼龙66材料。进一步方案，所述步骤(1)中尼龙66是在温度为110-140℃条件下干燥4-5h；聚甲醛是在温度为110-120℃条件下干燥4-5h；所述步骤(3)中双螺杆挤出机一区温度220-250℃、二区温度225-265℃、三区温度235-275℃、四区温度245-285℃、五区温度240-280℃、六区温度245-285℃，机头温度245-285℃，主机转速是15-35HZ。本专利技术同现有技术相比，具有如下有益效果：1、本专利技术采用了横截面为矩形的短切碳纤维，其本身就可以减少浮纤现象；另外，将碳纤维与聚甲醛、表面改善剂相互配合后又共同改善了增强尼龙66材料注塑后的表面浮纤问题。2、表面改善剂中TAF是在乙撑双脂肪酸酰胺的基础上引进极性基团，其与硅油混合后增强了与碳纤维之间的相容性；TAF的溶剂化链段与基体树脂有一定的相溶性，在此TAF起了相溶剂作用。这样，表面改善剂在碳纤维、基本树脂之间形成了类似锚固结点，即交联点，改善了碳纤与树脂的粘结状态，减少碳纤与树脂的分离。3、由于碳纤维的表面与基体树脂之间的力学作用层厚度增加，使处于纤维表面附近的基体更易于发生剪切屈服，增加对冲击能的吸收和耗散效果，促使纤维对基体树脂之间的增韧效果。从而使碳纤维在树脂中得到很好地包覆，在加工过程中纤维与树脂同步流动，不易扯开，大大地减少纤维的外露。4、表面改善剂减少了碳纤维外露，从而相应地减少了碳纤维与螺杆的磨擦，使螺杆的扭矩也随之降低，易于加工。5、本专利技术制备的增强尼龙66材料具有优异的力学性能。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。机械性能测试方法：本专利技术制备的组合物采用GB标准使用塑料注塑机在230-270℃下注塑成测试试样，其测试样条的尺寸(长度×宽度×厚度)分别为：拉伸样条(哑铃型)，170.0×10.0×4.0；弯曲样条，80.0×10.0×4.0；无缺口冲击样条，80.0×10.0×4.0；缺口冲击样条，80.0×10.0×4.0，V型缺口，缺口深度为1/5。测试样条成型后在温度为(23±2)℃、湿度为(50±5)％的标准环境中放置16h后进行测试，测试环境为(23±2)℃、湿度为(50±5)％。拉伸强度和断裂伸长率：按GB1040测试，拉伸速度为5mm/min。弯曲强度和弯曲模量：按GB9341测试，弯曲速度为1.25mm/min。简支梁缺口冲击强度：按GB1043测试。纤维含量：按GB9345测试。以下实施例中所使用的尼龙66的特性粘度范围为0.6-1.0dl/g；碳纤维为短切碳纤维，其横截面为矩形、长度为2-5mm。实施例1(1)将尼龙66在温度110℃，干燥4h；聚甲醛在温度110℃，干燥4h；(2)称取干燥的60份的尼龙66、1份的聚甲醛，以及25份的碳纤维、5份的苯甲酸钠、5份的表面改善剂(由2份改性乙撑双脂肪酸酰胺和3份硅油混合而成)；(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌3min；(4)然后将上述混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口；(5)物料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒；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230℃，二区温度245℃，三区温度255℃，四区温度265℃，五区温度260℃，六区温度265℃，机头温度265℃，主机转速是15HZ。性能测试结果见表1。实施例2(1)将尼龙66在温度110℃，干燥4h；聚甲醛在温度110℃，干燥4h；(2)称取干燥的40份的尼龙66、10份的聚甲醛、30份的碳纤维、5份的增韧剂(3份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、2份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物)、10份的苯甲酸钠、10份的表面改善剂(由5份改性乙撑双脂肪酸酰胺和5份硅油混合而成)；(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌5min；(4)然后将上述混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口；(5)物料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒；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220℃，二区温度225℃，三区温度235℃，四区温度245℃，五区温度240℃，六区温度245℃，机头温度245℃，主机转速是35HZ。性能测试结果见表1。实施例3(1)将尼龙66在温度110℃，干燥4h；聚甲醛在温度110℃，干燥4h；(2)称取干燥的40份的尼龙66、5份的聚甲醛、35份的碳纤维、3份的增韧剂(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)、8份的苯甲酸钠、8份的表面改善剂(由3份改性乙撑双脂肪酸酰胺和5份硅油混合而成)；(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌3min；(4)然后将上述混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口；(5)物料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒；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240℃，二区温度255℃，三区温度265℃，四区温度275℃，五区温度270℃，六区温度275℃，机头温度275℃，主机转速是15HZ。性能测试结果见表1。实施例4(1)将尼龙66在温度110℃，干燥4h；聚甲醛在温度110℃，干燥4h；(2)称取干燥的30份的尼龙66、5份的聚甲醛、45份的碳纤维、5份的苯甲酸钠、5份的表面改善剂(由2份改性乙撑双脂肪酸酰胺和3份硅油混合而成)；(3)将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种增强尼龙66材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：尼龙66 30‑60份，聚甲醛 1‑10份，碳纤维 25‑45份，增韧剂 0‑5份，成核剂 5‑10份，表面改善剂 5‑10份。
【技术特征摘要】
1.一种增强尼龙66材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：尼龙6630-60份，聚甲醛1-10份，碳纤维25-45份，增韧剂0-5份，成核剂5-10份，表面改善剂5-10份。2.根据权利要求1所述的一种增强尼龙66材料，其特征在于：所述的尼龙66的特性粘度范围为0.6-1.0dl/g。3.根据权利要求1所述的一种增强尼龙66材料，其特征在于：所述的碳纤维为短切碳纤维，其横截面为矩形、长度为2-5mm。4.根据权利要求1所述的一种增强尼龙66材料，其特征在于：所述的增韧剂选自马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种增强尼龙66材料，其特征在于：所述的成核剂为苯甲酸钠。6.根据权利要求1所述的一种增强尼龙66材料，其特征在于：所述的表面改善剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺（TAF）和硅油的混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，吴安琪，费彬，范继贤，姚晨光，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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