一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及改性聚酰胺6技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 1.玻纖增強(qiáng)聚酰胺6改性材料，以其優(yōu)良的耐高溫性能、較高的尺寸穩(wěn)定性、較高 的機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周邊的部件， 尤其是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。普通的玻纖增強(qiáng)尼龍材料熱變形溫度可達(dá)180°C，但玻纖 增強(qiáng)尼龍材料做為進(jìn)氣歧管使用時(shí)，由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)周邊溫度較高，需要材料耐熱 溫度要達(dá)到200°C以上，因此常規(guī)的玻纖增強(qiáng)尼龍6材料不能夠滿足進(jìn)氣歧管的使用要求。
[0003] 2.本發(fā)明針對(duì)玻纖增強(qiáng)聚酰胺6材料的耐高溫性能，在玻纖增強(qiáng)尼龍6體系中適 量加入短切碳纖維及玻璃微珠，可明顯提高其配方體系的耐熱溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，材料的 熱變形溫度可達(dá)210°C，同時(shí)具有較高的剛性和良好的防翹曲性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方 法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，按質(zhì)量百分比包含以下部分： 聚酰胺6 30-70% 玻璃纖維 10-30% 無(wú)堿玻璃微珠 1-10% 短切碳纖維 1-10% 相容劑 5-15% 玻纖分散劑 0. 1-0. 5% 偶聯(lián)劑 0. 1-0. 5% 抗氧劑 0. 1-0. 5% 成核劑 0. 1-0. 5% 上述一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，包括； 步驟一、按權(quán)利要求1所述的質(zhì)量百分比稱取各組分，將聚酰胺6在100°C下真空干燥 8小時(shí)以上，玻璃纖維、無(wú)堿玻璃微珠、短切碳纖維、相容劑及復(fù)合成核劑在80°C下干燥4小 時(shí)； 步驟二、將干燥處理后的聚酰胺6、無(wú)堿玻璃微珠、相容劑、復(fù)合成核劑及抗氧劑、偶聯(lián) 劑、玻纖分散劑放入高速混合機(jī)中，在常溫下攪拌5-15min ; 步驟三、將步驟二混合后的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，將玻璃纖維從雙螺桿 中段的玻纖口加入，短切碳纖維從側(cè)喂料口加入，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、 均化、包裝；其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)：22(T250°C ;二區(qū)：22(T250°C ;三區(qū)： 220~250°C ;四區(qū)：22(T250°C ;五區(qū)：22(T250°C ;六區(qū)：22(T250°C ;七區(qū)：22(T250°C ;機(jī)頭溫 度 22(T250°C，螺桿轉(zhuǎn)速 18(T300r/min。
【具體實(shí)施方式】 [0006] 實(shí)施例一 稱取聚酰胺6 65KG，相容劑5KG，玻纖分散劑0. 5KG，偶聯(lián)劑0. 3KG，抗氧劑0. 5KG，成核 劑 0. 5KG，無(wú)堿玻璃微珠2KG ;然后在高速混合機(jī)中混合15min。混合好的物料由加料斗加入 到雙螺桿擠出機(jī)中，玻璃纖維30KG由雙螺桿擠出機(jī)中段的玻纖口加入，經(jīng)熔融共混擠出、 水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、均化、包裝。雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)：240°C ;二區(qū)：240°C ; 三區(qū)：235°C ;四區(qū)：235°C ;五區(qū)：235°C ;六區(qū)：230°C ;七區(qū)：230°C ;機(jī)頭溫度230°C，螺桿轉(zhuǎn) 速 205r/min〇 [0007] 實(shí)施例二 稱取聚酰胺6 65KG，相容劑5KG，玻纖分散劑0. 5KG，偶聯(lián)劑0. 3KG，抗氧劑0. 5KG，成核 劑0. 5KG，無(wú)堿玻璃微珠2KG，短切碳纖維2KG ;然后在高速混合機(jī)中混合15min。混合好的 物料由加料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中，玻璃纖維30KG由雙螺桿擠出機(jī)中段的玻纖口加入， 經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、均化、包裝。雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)： 240°C ;二區(qū)：240°C ;三區(qū)：235°C ;四區(qū)：235°C ;五區(qū)：235°C ;六區(qū)：230°C ;七區(qū)：230°C ;機(jī) 頭溫度230°C，螺桿轉(zhuǎn)速205r/min。
[0008] 實(shí)施例三 稱取聚酰胺6 65KG，相容劑5KG，玻纖分散劑0. 5KG，偶聯(lián)劑0. 3KG，抗氧劑0. 5KG，成核 劑0. 5KG，無(wú)堿玻璃微珠2KG，短切碳纖維4KG ;然后在高速混合機(jī)中混合15min?；旌虾玫?物料由加料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中，玻璃纖維30KG由雙螺桿擠出機(jī)中段的玻纖口加入， 經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、均化、包裝。雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)： 240°C ;二區(qū)：240°C ;三區(qū)：235°C ;四區(qū)：235°C ;五區(qū)：235°C ;六區(qū)：230°C ;七區(qū)：230°C ;機(jī) 頭溫度230°C，螺桿轉(zhuǎn)速205r/min。
[0009] 實(shí)施例四 稱取聚酰胺6 65KG，相容劑5KG，玻纖分散劑0. 5KG，偶聯(lián)劑0. 3KG，抗氧劑0. 5KG，成核 劑0. 5KG，無(wú)堿玻璃微珠2KG，短切碳纖維6KG ;然后在高速混合機(jī)中混合15min?；旌虾玫?物料由加料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中，玻璃纖維30KG由雙螺桿擠出機(jī)中段的玻纖口加入， 經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、均化、包裝。雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)： 240°C ;二區(qū)：240°C ;三區(qū)：235°C ;四區(qū)：235°C ;五區(qū)：235°C ;六區(qū)：230°C ;七區(qū)：230°C ;機(jī) 頭溫度230°C，螺桿轉(zhuǎn)速205r/min。
[0010] 實(shí)施例五 稱取聚酰胺6 65KG，相容劑5KG，玻纖分散劑0. 5KG，偶聯(lián)劑0. 3KG，抗氧劑0. 5KG，成核 劑0. 5KG，無(wú)堿玻璃微珠2KG，短切碳纖維8KG ;然后在高速混合機(jī)中混合15min。混合好的 物料由加料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中，玻璃纖維30KG由雙螺桿擠出機(jī)中段的玻纖口加入， 經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、均化、包裝。雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)： 240°C ;二區(qū)：240°C ;三區(qū)：235°C ;四區(qū)：235°C ;五區(qū)：235°C ;六區(qū)：230°C ;七區(qū)：230°C ;機(jī) 頭溫度230°C，螺桿轉(zhuǎn)速205r/min。
[0011] 實(shí)施例六 稱取聚酰胺6 65KG，相容劑5KG，玻纖分散劑0. 5KG，偶聯(lián)劑0. 3KG，抗氧劑0. 5KG，成核 劑0. 5KG，無(wú)堿玻璃微珠2KG，短切碳纖維10KG ;然后在高速混合機(jī)中混合15min。混合好 的物料由加料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中，玻璃纖維30KG由雙螺桿擠出機(jī)中段的玻纖口加 入，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、均化、包裝。雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)： 240°C ;二區(qū)：240°C ;三區(qū)：235°C ;四區(qū)：235°C ;五區(qū)：235°C ;六區(qū)：230°C ;七區(qū)：230°C ;機(jī) 頭溫度230°C，螺桿轉(zhuǎn)速205r/min。
[0012] 將實(shí)施例一至例六的增強(qiáng)聚酰胺6材料注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測(cè)試其性能，測(cè)試結(jié)果 如表1所示 表1實(shí)施例一至例六檢測(cè)結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6及其制備方法，其特征在于，按質(zhì)量百分含量由以下組 分組成： 聚酰胺6 30-70% 玻璃纖維 10-30% 無(wú)堿玻璃微珠 1-10% 短切碳纖維 1%-10% 相容劑 5-15% 玻纖分散劑 0. 1-0. 5% 偶聯(lián)劑 0. 1-0. 5% 抗氧劑 0. 1-0. 5% 成核劑 0. 1-0. 5%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其特征在于： 所述的聚酰胺6粘度為2. 0-2. 8。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其特征在于： 玻璃纖維為無(wú)堿無(wú)捻連續(xù)玻纖，直徑為：8~15 μ m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其特征在于： 玻璃微珠為無(wú)堿玻璃微珠，并且表面經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其特征在于： 碳纖維為短切碳纖維，直徑為8~15 μ m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其特征在于： 相容劑為PE-g-MAH、POE-g-MAH、EPDM-g-GMA中的一種或其組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其特征在于： 偶聯(lián)劑為Y- (2, 3-環(huán)氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷和Y-甲基丙烯酸丙酯基甲氧基硅烷 中的一種或其組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其特征在于： 抗氧劑為Ν，Ν' -六亞甲基雙（3, 5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺）和亞磷酸三（2, 4-二叔丁 基苯）酯中的一種或其組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其特征在于： 復(fù)合成核劑為二(苯亞甲基）山梨醇和Surlyn8920中的一種或其組合。
10. 如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，其 特征在于，包括： 步驟一、按權(quán)利要求1所述的質(zhì)量百分比稱取各組分，將聚酰胺6在KKTC下真空干燥 8小時(shí)以上，玻璃纖維、無(wú)堿玻璃微珠、碳纖維、相容劑及復(fù)合成核劑在80°C下干燥4小時(shí)； 步驟二、將干燥處理后的聚酰胺6、無(wú)堿玻璃微珠、相容劑、復(fù)合成核劑及抗氧劑、偶聯(lián) 劑、玻纖分散劑放入高速混合機(jī)中，在常溫下攪拌5-15min ; 步驟三、將步驟二混合后的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，將玻璃纖維從雙螺桿 中段的玻纖口加入，短切碳纖維從側(cè)喂料口加入，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、 均化、包裝；其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū) ：22(T250°C ;二區(qū)：22(T250°C ;三區(qū)： 220~250°C ;四區(qū)：22(T250°C ;五區(qū)：22(T250°C ;六區(qū)：22(T250°C ;七區(qū)：22(T250°C ;機(jī)頭溫 度 220~250°C，螺桿轉(zhuǎn)速 18(T300r/min。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種耐高溫的增強(qiáng)聚酰胺6材料及其制備方法，該材料按質(zhì)量百分含量由以下組分組成：尼龍630-70%、玻璃纖維10-30%、無(wú)堿玻璃微珠1-10%、短切碳纖維1%-10%、相容劑5-15%、玻纖分散劑0.1-0.5%、抗氧劑0.1-0.5%、偶聯(lián)劑0.1-0.5%、成核劑0.1-0.5%。本發(fā)明將尼龍6、玻璃纖維、無(wú)堿玻璃微珠、相容劑、玻纖分散劑、成核劑、偶聯(lián)劑及抗氧劑通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，制得增強(qiáng)尼龍6材料，該材料優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，良好的耐高溫能力，同時(shí)具有非常好的剛性、良好的防翹曲性能。
【IPC分類】C08J5-06, B29C47-92, C08K7-06, C08K9-06, C08K13-06, C08K7-20, C08L77-02, C08K7-14
【公開號(hào)】CN104629350
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310556569
【發(fā)明人】王興年, 王宏超, 楊鑫
【申請(qǐng)人】黑龍江鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月12日