玻璃纤维增强改性PA6塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃纤维增强改性PA6塑料，包括下述组分加工而成：PA6、玻璃纤维、剑麻纤维、癸二酸二丁酯、六偏磷酸钠、丙烯酸钠、三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯。本发明专利技术的玻璃纤维增强改性PA6塑料，具有明显的增强改性效果，不仅具有良好的拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度，还提高了阻燃性能、抗老化性能，可广泛应用于汽车、机械、电器、装修材料等领域。

【技术实现步骤摘要】
玻璃纤维增强改性PA6塑料及其制备方法
本专利技术涉及一种PA6塑料及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺是由二元胺与二元酸经缩聚、幵环等方法得到的含有酰胺键的一类聚合物。该类聚合物具有高模量、高强度、耐高温、高韧性、导热等特殊性能，应用广泛。聚酰胺又称为尼龙，通常是由己内酰胺缩聚而成，热塑性复合材料树脂常用的聚酸胺有PA6、PA66、PA610、PA11、PA12等。PA6是一种半结晶性聚合物，所以其外观呈现出半透明或不透明的乳白色，密度为1.14-1.15g/cm3，分子量较高，可以制成粒状或纤维状。PA6机械强度较高，摩擦系数低具有优良的耐磨性和自润滑性，耐化学药品性好，具有优良的耐油性。PA6特殊的分子链结构使得PA6比PA66更容易加工成型，且加工出的制品表面较为光滑。PA6的熔点为215-225℃，,远低于PA66的熔点，具有良好的可加工性。PA6工程塑料具有优良的力学性能和电性能，还具有耐磨、耐油、耐腐蚀以及良好的加工性能等优点，使其广泛使用于交通、化工、机械、仪表、家居等行业，并可以制作各种类型的零部件，如齿轮、砂轮、滑轮、风扇叶片、紧固件、密封件、插座、汽车底板等；PA6的薄膜材料还用于食品包装；锦纶给也广泛使用在各种针织品面料中。但是PA6的吸水性较强，加工性能较差。另外PA6具有一定的可燃性，当与其他物质或材料表面接触或摩擦以后容易积累大量静电荷。严重时将引起静电放电，造成火灾、爆炸。这很大程度限制了其在煤矿、化工设备、纺机配件、电子电器等领域的应用。因此开发综合性能优良的阻燃PA6，对于扩大PA6应用范围有着重要的意义。随着各领域对PA6材料更高更新的要求，PA6塑料的发展重点主要在于对现有性能的提升，特别是针对PA6的韧性、阻燃性、抗老化性。在复合材料中，能提高基体材料力学性能的物质均为增强材料。增强材料作为分散相极大地提高了基体材料的强度和刚度。在分散相中，基体材料主要起传递载荷的作用，可以把载荷分配到各根纤维，并把纤维粘结在一起形成一个整体。因此复合材料的高比强度和比刚度均来自于增强纤维，增强纤维的断裂伸长率应小于基体树脂的断裂伸长率；复合材料的界面结合性能对复合材料整体性能的发挥起着重要的作用，有时起着决定性的作用。本专利技术通过向PA6中含有增强材料玻璃纤维、剑麻纤维可以提高PA6的力学性能，本专利技术的玻璃纤维增强改性PA6再汽车、机械、电器、装修材料等领域有广泛的应用前景。
技术实现思路
本专利技术提供了一种玻璃纤维增强改性PA6塑料及其制备方法。本专利技术采用如下技术方案：一种玻璃纤维增强改性PA6塑料，包括下述重量份的组分加工而成：80-120份PA6、10-20份玻璃纤维、1-5份剑麻纤维、0.3-3份癸二酸二丁酯、0.5-5份六偏磷酸钠、1-3份丙烯酸钠、0.2-2份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。一种玻璃纤维增强改性PA6塑料，包括下述重量份的组分加工而成：80-120份PA6、10-20份玻璃纤维、1-5份剑麻纤维、0.3-3份癸二酸二丁酯、0.5-5份六偏磷酸钠、5-15份改性凹凸棒土、1-3份丙烯酸钠、0.2-2份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。一种玻璃纤维增强改性PA6塑料，包括下述重量份的组分加工而成：80-120份PA6、10-20份玻璃纤维、1-5份剑麻纤维、0.3-3份癸二酸二丁酯、0.5-5份六偏磷酸钠、2-8份改性硅藻土、5-15份改性凹凸棒土、1-3份丙烯酸钠、0.2-2份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。本专利技术的创新点还在于对改性凹凸棒土的制备方法进行优化。优选地，本专利技术中所述改性凹凸棒土的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将80-150份凹凸棒土加入到200-400份pH值为1-3的硝酸水溶液中，升温至60-80℃，并在60-80℃保温10-30分钟，过300-500目筛，在40-70℃干燥24小时后与0.5-3份改性剂混合均匀，在500-700℃煅烧10-30分钟，在900-1200℃煅烧2-8分钟，自然冷却，粉碎，过300-500目筛，得到改性凹凸棒土，所述改性剂为碳酸钾和碳酸镁按质量比为(1-3)：(1-3)的混合物。进一步优选地，本专利技术中所述改性凹凸棒土的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将80-150份凹凸棒土加入到200-400份pH值为1-3的硝酸水溶液中，升温至60-80℃，并在60-80℃保温10-30分钟，过300-500目筛，在40-70℃干燥24小时后与0.5-3份改性剂混合均匀，在500-700℃煅烧10-30分钟，在900-1200℃煅烧2-8分钟，自然冷却，将冷却后的凹凸棒土与0.5-2份聚乙烯醇、3-12份甘油投入搅拌器中，在70-90℃、以200-500转/分钟的转速搅拌30-90分钟，将得到的混合料粉碎，过300-500目筛，得到改性凹凸棒土，所述改性剂为碳酸钾和碳酸镁按质量比为(1-3)：(1-3)的混合物。所述改性剂进一步优选为碳酸钾和碳酸镁按质量比为3：1的混合物。本专利技术的创新点还在于对改性硅藻土的制备方法进行优化。本专利技术所述改性硅藻土的制备方法如下，所述份均为重量份：将80-160份硅藻土、5-15份十氢化萘、3-9份有机酸、0.1-0.5份月桂酸钠、0.05-0.5份EDTA二钠混合均匀，加热至65-85℃，在65-85℃以100-300转/分钟的转速搅拌3-8小时，自然冷却，得到改性硅藻土。所述有机酸为12-羟基硬脂酸和/或十八烷酸。优选地，所述有机酸为12-羟基硬脂酸和十八烷酸的混合物，所述12-羟基硬脂酸和十八烷酸和和十八烷酸的质量比为(1-2):(1-2)。本专利技术还提供所述的玻璃纤维增强改性PA6塑料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：按重量份称取各组分，将除玻璃纤维外的各组分混合后经主喂料口投入双螺杆挤出机中，同时将玻璃纤维从侧喂料口投入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、冷却造粒，得到玻璃纤维增强改性PA6塑料。挤出机各段温度为：一区270-275℃、二区285-290℃、三区295-300℃、四区300-305℃、五区300-305℃，机头温度为290-295℃。主机螺杆转速为100-500转/分钟。本专利技术的玻璃纤维增强改性PA6塑料，具有明显的增强改性效果，不仅具有良好的拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度，还提高了阻燃性能、抗老化性能，可广泛应用于汽车、机械、电器、装修材料等领域。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以任意组合，即得本专利技术各较佳实施例。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。下述实施例中，所用主要原料及仪器如下：PA6，采用日本宇部兴产株式会社生产的牌号为1013B的注塑级PA6。玻璃纤维，型号ER-13-2000-988A，无捻粗纱，中国巨石股份有限公司生产，直径13μm、线密度2000tex，长度9mm。凹凸棒土，主要成份及其含量：SiO2：49.76％，TiO2：0.72％，Al2O3：15.54％，Fe2O3：6.76％，MgO：5.89％，CaO：2.01％，K2O：3.75％，P2O5：14.64％。粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃纤维增强改性PA6塑料，其特征在于，包括下述重量份的组分加工而成：80‑120份PA6、10‑20份玻璃纤维、1‑5份剑麻纤维、0.3‑3份癸二酸二丁酯、0.5‑5份六偏磷酸钠、1‑3份丙烯酸钠、0.2‑2份三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维增强改性PA6塑料，其特征在于，包括下述重量份的组分加工而成：80-120份PA6、10-20份玻璃纤维、1-5份剑麻纤维、0.3-3份癸二酸二丁酯、0.5-5份六偏磷酸钠、1-3份丙烯酸钠、0.2-2份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。2.一种玻璃纤维增强改性PA6塑料，其特征在于，包括下述重量份的组分加工而成：80-120份PA6、10-20份玻璃纤维、1-5份剑麻纤维、0.3-3份癸二酸二丁酯、0.5-5份六偏磷酸钠、5-15份改性凹凸棒土、1-3份丙烯酸钠、0.2-2份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。3.一种玻璃纤维增强改性PA6塑料，其特征在于，包括下述重量份的组分加工而成：80-120份PA6、10-20份玻璃纤维、1-5份剑麻纤维、0.3-3份癸二酸二丁酯、0.5-5份六偏磷酸钠、2-8份改性硅藻土、5-15份改性凹凸棒土、1-3份丙烯酸钠、0.2-2份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。4.根据权利要求2或3所述的玻璃纤维增强改性PA6塑料，其特征在于，所述改性凹凸棒土的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将80-150份凹凸棒土加入到200-400份pH值为1-3的硝酸水溶液中，升温至60-80℃，并在60-80℃保温10-30分钟，过300-500目筛，在40-70℃干燥24小时后与0.5-3份改性剂混合均匀，在500-700℃煅烧10-30分钟，在900-1200℃煅烧2-8分钟，自然冷却，粉碎，过300-500目筛，得到改性凹凸棒土，所述改性剂为碳酸钾和碳酸镁按质量比为(1-3)：(1-3)的混合物。5.根据权利要求2或3所述的玻璃纤维增强改性PA6塑料，其特征在于，所述改性凹凸棒土的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：将80-150份凹凸棒土加入到200-400份pH值为1-3的硝酸水溶液中，升温至60-80℃，并在60-80℃保温10...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿晓霈，
申请(专利权)人：瞿晓霈，
类型：发明
国别省市：江西,36