一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及改性聚酰胺6技术领域，尤其涉及一种耐高温的增强聚酰胺6材料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 1.玻纤增强聚酰胺6改性材料，以其优良的耐高温性能、较高的尺寸稳定性、较高 的机械性能等优点，被广泛用于汽车发动机周边的部件， 尤其是汽车发动机进气歧管。普通的玻纤增强尼龙材料热变形温度可达180°C，但玻纤 增强尼龙材料做为进气歧管使用时，由于汽车发动机工作时周边温度较高，需要材料耐热 温度要达到200°C以上，因此常规的玻纤增强尼龙6材料不能够满足进气歧管的使用要求。
[0003] 2.本发明针对玻纤增强聚酰胺6材料的耐高温性能，在玻纤增强尼龙6体系中适 量加入短切碳纤维及玻璃微珠，可明显提高其配方体系的耐热温度，实验结果表明，材料的 热变形温度可达210°C，同时具有较高的刚性和良好的防翘曲性能。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方 法。
[0005] 本发明的技术方案是： 一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，按质量百分比包含以下部分： 聚酰胺6 30-70% 玻璃纤维 10-30% 无碱玻璃微珠 1-10% 短切碳纤维 1-10% 相容剂 5-15% 玻纤分散剂 0. 1-0. 5% 偶联剂 0. 1-0. 5% 抗氧剂 0. 1-0. 5% 成核剂 0. 1-0. 5% 上述一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，包括； 步骤一、按权利要求1所述的质量百分比称取各组分，将聚酰胺6在100°C下真空干燥 8小时以上，玻璃纤维、无碱玻璃微珠、短切碳纤维、相容剂及复合成核剂在80°C下干燥4小 时； 步骤二、将干燥处理后的聚酰胺6、无碱玻璃微珠、相容剂、复合成核剂及抗氧剂、偶联 剂、玻纤分散剂放入高速混合机中，在常温下搅拌5-15min ; 步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将玻璃纤维从双螺杆 中段的玻纤口加入，短切碳纤维从侧喂料口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、 均化、包装；其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：22(T250°C ;二区：22(T250°C ;三区： 220~250°C ;四区：22(T250°C ;五区：22(T250°C ;六区：22(T250°C ;七区：22(T250°C ;机头温 度 22(T250°C，螺杆转速 18(T300r/min。
【具体实施方式】 [0006] 实施例一 称取聚酰胺6 65KG，相容剂5KG，玻纤分散剂0. 5KG，偶联剂0. 3KG，抗氧剂0. 5KG，成核 剂 0. 5KG，无碱玻璃微珠2KG ;然后在高速混合机中混合15min。混合好的物料由加料斗加入 到双螺杆挤出机中，玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入，经熔融共混挤出、 水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为：一区：240°C ;二区：240°C ; 三区：235°C ;四区：235°C ;五区：235°C ;六区：230°C ;七区：230°C ;机头温度230°C，螺杆转 速 205r/min〇 [0007] 实施例二 称取聚酰胺6 65KG，相容剂5KG，玻纤分散剂0. 5KG，偶联剂0. 3KG，抗氧剂0. 5KG，成核 剂0. 5KG，无碱玻璃微珠2KG，短切碳纤维2KG ;然后在高速混合机中混合15min。混合好的 物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入， 经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为：一区： 240°C ;二区：240°C ;三区：235°C ;四区：235°C ;五区：235°C ;六区：230°C ;七区：230°C ;机 头温度230°C，螺杆转速205r/min。
[0008] 实施例三 称取聚酰胺6 65KG，相容剂5KG，玻纤分散剂0. 5KG，偶联剂0. 3KG，抗氧剂0. 5KG，成核 剂0. 5KG，无碱玻璃微珠2KG，短切碳纤维4KG ;然后在高速混合机中混合15min。混合好的 物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入， 经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为：一区： 240°C ;二区：240°C ;三区：235°C ;四区：235°C ;五区：235°C ;六区：230°C ;七区：230°C ;机 头温度230°C，螺杆转速205r/min。
[0009] 实施例四 称取聚酰胺6 65KG，相容剂5KG，玻纤分散剂0. 5KG，偶联剂0. 3KG，抗氧剂0. 5KG，成核 剂0. 5KG，无碱玻璃微珠2KG，短切碳纤维6KG ;然后在高速混合机中混合15min。混合好的 物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入， 经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为：一区： 240°C ;二区：240°C ;三区：235°C ;四区：235°C ;五区：235°C ;六区：230°C ;七区：230°C ;机 头温度230°C，螺杆转速205r/min。
[0010] 实施例五 称取聚酰胺6 65KG，相容剂5KG，玻纤分散剂0. 5KG，偶联剂0. 3KG，抗氧剂0. 5KG，成核 剂0. 5KG，无碱玻璃微珠2KG，短切碳纤维8KG ;然后在高速混合机中混合15min。混合好的 物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入， 经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为：一区： 240°C ;二区：240°C ;三区：235°C ;四区：235°C ;五区：235°C ;六区：230°C ;七区：230°C ;机 头温度230°C，螺杆转速205r/min。
[0011] 实施例六 称取聚酰胺6 65KG，相容剂5KG，玻纤分散剂0. 5KG，偶联剂0. 3KG，抗氧剂0. 5KG，成核 剂0. 5KG，无碱玻璃微珠2KG，短切碳纤维10KG ;然后在高速混合机中混合15min。混合好 的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加 入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为：一区： 240°C ;二区：240°C ;三区：235°C ;四区：235°C ;五区：235°C ;六区：230°C ;七区：230°C ;机 头温度230°C，螺杆转速205r/min。
[0012] 将实施例一至例六的增强聚酰胺6材料注塑成标准试样，测试其性能，测试结果 如表1所示 表1实施例一至例六检测结果
【主权项】
1. 一种耐高温的增强聚酰胺6及其制备方法，其特征在于，按质量百分含量由以下组 分组成： 聚酰胺6 30-70% 玻璃纤维 10-30% 无碱玻璃微珠 1-10% 短切碳纤维 1%-10% 相容剂 5-15% 玻纤分散剂 0. 1-0. 5% 偶联剂 0. 1-0. 5% 抗氧剂 0. 1-0. 5% 成核剂 0. 1-0. 5%。
2. 根据权利要求1所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其特征在于： 所述的聚酰胺6粘度为2. 0-2. 8。
3. 根据权利要求1所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其特征在于： 玻璃纤维为无碱无捻连续玻纤，直径为：8~15 μ m。
4. 根据权利要求1所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其特征在于： 玻璃微珠为无碱玻璃微珠，并且表面经过偶联剂处理。
5. 根据权利要求1所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其特征在于： 碳纤维为短切碳纤维，直径为8~15 μ m。
6. 根据权利要求1所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其特征在于： 相容剂为PE-g-MAH、POE-g-MAH、EPDM-g-GMA中的一种或其组合。
7. 根据权利要求1所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其特征在于： 偶联剂为Y- (2, 3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷和Y-甲基丙烯酸丙酯基甲氧基硅烷 中的一种或其组合。
8. 根据权利要求1所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其特征在于： 抗氧剂为Ν，Ν' -六亚甲基双（3, 5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺）和亚磷酸三（2, 4-二叔丁 基苯）酯中的一种或其组合。
9. 根据权利要求1所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其特征在于： 复合成核剂为二(苯亚甲基）山梨醇和Surlyn8920中的一种或其组合。
10. 如权利要求1-9中任一项所述的一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，其 特征在于，包括： 步骤一、按权利要求1所述的质量百分比称取各组分，将聚酰胺6在KKTC下真空干燥 8小时以上，玻璃纤维、无碱玻璃微珠、碳纤维、相容剂及复合成核剂在80°C下干燥4小时； 步骤二、将干燥处理后的聚酰胺6、无碱玻璃微珠、相容剂、复合成核剂及抗氧剂、偶联 剂、玻纤分散剂放入高速混合机中，在常温下搅拌5-15min ; 步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将玻璃纤维从双螺杆 中段的玻纤口加入，短切碳纤维从侧喂料口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、 均化、包装；其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区 ：22(T250°C ;二区：22(T250°C ;三区： 220~250°C ;四区：22(T250°C ;五区：22(T250°C ;六区：22(T250°C ;七区：22(T250°C ;机头温 度 220~250°C，螺杆转速 18(T300r/min。
【专利摘要】本发明提供了一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法，该材料按质量百分含量由以下组分组成：尼龙630-70%、玻璃纤维10-30%、无碱玻璃微珠1-10%、短切碳纤维1%-10%、相容剂5-15%、玻纤分散剂0.1-0.5%、抗氧剂0.1-0.5%、偶联剂0.1-0.5%、成核剂0.1-0.5%。本发明将尼龙6、玻璃纤维、无碱玻璃微珠、相容剂、玻纤分散剂、成核剂、偶联剂及抗氧剂通过双螺杆挤出机熔融共混，制得增强尼龙6材料，该材料优点是具有优异的尺寸稳定性，良好的耐高温能力，同时具有非常好的刚性、良好的防翘曲性能。
【IPC分类】C08J5-06, B29C47-92, C08K7-06, C08K9-06, C08K13-06, C08K7-20, C08L77-02, C08K7-14
【公开号】CN104629350
【申请号】CN201310556569
【发明人】王兴年, 王宏超, 杨鑫
【申请人】黑龙江鑫达企业集团有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月12日