專利名稱：一種高光澤防翹曲高強度pa6復合材料及其制備和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種復合材料，具體涉及一種高光澤，防翹曲，高強度PA6復合材料，主要用于電子電器，汽車等制件。
背景技術：
尼龍，又名聚酰胺PA，是以內酰胺、脂肪羧酸、脂肪胺，或芳香族二元酸、芳香族二元胺為原料合成，主鏈上含有酰胺基團(-NHC0-)的高分子化合物。聚酰胺為韌性角狀半透明或乳白色結晶性樹脂，作為工程塑料的聚酰胺相對分子質量一般為15000-30000。聚酰胺具有很高的力學強度，軟化點高，耐熱，摩擦因數低，耐磨性，自潤滑性、吸振性和消聲性好，耐油，耐弱酸，耐堿和一般溶劑，電絕緣性好，有自熄性，無毒，無臭，耐候性好，染色性差。缺點是吸水性大，影響尺寸穩定性和電性能。用纖維增強可降低樹脂的吸水率，使其能在高溫、高濕條件下工作。由于尼龍PA塑膠原料具有很多的特性，因此，在汽車、電氣設備、機械部構、交通器材、紡織、造紙機械等方面得到廣泛應用。隨著汽車的小型化、電子電氣設備的高性能化、機械設備輕量化的進程加快，對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍PA作為結構性材料，對其強度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍PA的固有缺點也是限制其應用的重要因素，特別是對于尼龍PA6、尼龍PA66兩大品種來說，與尼龍PA46、尼龍PA12等品種相比，雖然某些性能不能滿足相關行業發展的要求，但具有很強的價格優勢。因此，必須針對某一應用領域，通過改性，提高其某些性能，來擴大其應用領域。目前，主要在以下幾方面進行改性①改善尼龍的吸水性，提高制品的尺寸穩定性；②提高尼龍的阻燃 性，以適應電子、電氣、通訊等行業的要求；③提高尼龍的機械強度，以達到金屬材料的強度，取代金屬；④提高尼龍的抗低溫性能，增強其對耐環境應變的能力；⑤提高尼龍的耐磨性，以適應耐磨要求高的場合；⑥提高尼龍的抗靜電性，以適應礦山及其機械應用的要求；⑦提高尼龍的耐熱性，以適應如汽車發動機等耐高溫條件的領域；⑧降低尼龍的成本，提高產品競爭力。纖維增強和無機填料填充改性PA工程塑料的技術比較成熟，其關鍵是表面處理技術和表面處理劑。用高強度纖維與樹脂配合后能提高基體的物理力學性能，其增強效果主要依賴于纖維材料與基體的牢固粘結，使塑料所受負荷能轉移到高強度纖維上，并將負荷由局部傳遞到較大范圍甚至整個物體，典型的增強纖維有玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維等等。其中玻璃纖維以其便宜的價格、良好的改性效果以及環保特性成為使用最大，使用范圍最廣的尼龍改性材料。加入玻璃纖維，制成玻纖增強尼龍材料之后，有如下優缺點優點
I由于玻纖是耐高溫材料，因此，增強塑料的耐熱溫度比不加玻纖以前提高很多，尤其是尼龍類塑料；2由于玻纖的加入，限制了塑料的高分子鏈間的相互移動，因此，增強塑料的收縮率下降很多，剛性也大大提高；3玻纖增強以后，增強塑料不會應力開裂，同時，塑料的抗沖性能提高很多；4由于玻纖是高強度材料，從而也大大提高了塑料的強度，如拉伸強度，壓縮強度，彎曲強度等；5由于玻纖和其它助劑的加入，增強塑料的燃燒性能下降很多，大部分材料不能點燃，是一種阻燃材料；缺點I由于玻纖的加入，透明的塑料都會變成不透明的；2玻纖增強以后，所有塑料的韌性降低，而脆性增加；3由于玻纖的加入，所有材料的熔融粘度增大，流動性變差，注塑壓力比不加玻纖的要增加很多；4由于玻纖的加入，流動性差，為了正常注塑，所有增強塑料的注塑溫度要比不加玻纖以前提高10°c -300C ；5由于玻纖和助劑的加入，增強塑料的吸濕性能大加強，原來純塑料不吸水的也會變得吸水，因此，注塑時都要進烘干；6在注塑過程中 ，玻纖能進入塑料制品的表面，使得制品表面變得很粗糙，斑斑點點。為了取得較高的表面質量，最好注塑時使用模溫機加熱模具，使得塑料高分子進入制品表面，但不能達到純塑料的外觀質量；7玻纖是硬度很高的材料，助劑高溫揮發后是腐蝕性很大的氣體，對注塑機的螺桿和注塑模具的磨損和腐蝕很大，因此，生產使用這類材料的模具和注塑機時，要注意設備的表面防腐處理和表面硬度處理。基于上述玻纖增強尼龍材料的缺點，尤其是現階段，對材料的表觀要求越來越高，傳統的玻纖增強尼龍材料在表觀件越來越不能適應人們對表觀的要求。因此制備良好表面效果的玻纖增強尼龍材料成為越來越迫切的要求。
發明內容
本發明的目的就是提供一種高光澤，防翹曲，高強度PA6復合材料，用于電子電器，汽車等制件。本發明提供的復合材料，原料配方包括尼龍635-80重量份；玻璃纖維28-32重量份；苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物10-20重量份；填充劑1-5重量份；相容劑1-3重量份；加工助劑O. 1-1重量份。較佳地，本發明提供的復合材料，包括具有以下重量份的組分
尼龍645-75重量份；玻璃纖維28-32重量份；苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物10-20重量份；填充劑2-4重量份；相容劑1-2重量份；加工助劑O. 3-0. 8重量份。根據本發明的優選例，所述的尼龍6的特征粘度為2. 4-3. O。根據本發明的優選例，所述玻璃纖維是無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高強度玻璃纖維中的一種或者兩種以上的組合。根據本發明的優選例，為6-25微米。根據本發明的優選例，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物的光澤度為85-90較佳地為86。根據本發明的優選例，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物的熱變形溫度為80-90°C，較佳地為 85°C。根據本發明的優選例，·所述的填充劑是滑石粉，硫酸鋇，碳酸鈣，硅灰石中的一種或者多種。根據本發明的優選例，所述的相容劑為聚烯烴和不飽和酸、酸酐的接枝物。較佳地，為馬來酸酐接枝乙烯與辛烯共聚物Ρ0Ε-ΜΑΗ。根據本發明的優選例，所述的加工助劑為主抗氧劑、輔助抗氧劑、內潤滑劑、外潤滑劑中的一種或多種，其中，所述的主抗氧劑為β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N’ -雙-(3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺、雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇或2，6- 二叔丁基-4-4甲酚中的一種或多種；所述的輔助抗氧劑為三(2，4 一二叔丁基苯基)亞磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸雙硬脂醇酯中的一種或多種；所述的內潤滑劑為E蠟，硬脂酸鈣或者PE蠟(聚乙烯蠟)中的一種或多種；所述的外潤滑劑為硅酮母粒或者PETS (季戊四醇硬脂酸脂)。本發明提供的復合材料的制備方法，包括將50-80重量份尼龍6、28_32重量份玻璃纖維、10-20重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、1-5重量份填充劑、1-3重量份相容齊IJ、0. 1-1重量份加工助劑置入擠出機中擠出得到所述復合材料的步驟。本發明提供的復合材料的應用，用作制備汽車、電氣設備的部件。本發明的復合材料，有效地改善純玻纖增強尼龍材料的表面效果，還能夠有效地防止翹曲。本發明的復合材料，具有優異的機械性能、高光澤以及優異的沖擊性能，以及良好的成型加工性能，可以制備出良好表面效果的，面積較大的制件。應理解，在本發明范圍內中，本發明的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優選的技術方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
具體實施例方式復合材料本發明提供的復合材料，包括具有以下重量份的組分尼龍635-80重量份；玻璃纖維28-32重量份；苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物10-20重量份；填充劑1-5重量份；相容劑1-3重量份；加工助劑0. 1-1重量份。較佳地，包括具有以下重量份的組分尼龍645-75重量份；玻璃纖維28-32重量份；苯乙烯-丁二烯 -丙烯腈共聚物10-20重量份；填充劑2-4重量份；相容劑1-2重量份；加工助劑0. 3-0. 8重量份。本發明所用的尼龍6，特征粘度為2. 4-3. O。玻璃纖維是本領域常用的玻璃纖維，選自無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高強度玻璃纖維中的一種或者兩種以上的組合，較佳地，所述玻璃纖維的長度為6-25微米。本發明所用的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，具有較佳地光澤度，優選地光澤度為85-90，較佳地為86。優選地，苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物的熱變形溫度為80-90°C，較佳地為85 °C。本發明的復合材料中，所用的填充劑是滑石粉，硫酸鋇，碳酸鈣，硅灰石中的一種或者多種。所述的相容劑為聚烯烴和不飽和酸、酸酐的接枝物。所述的加工助劑為主抗氧齊U、輔助抗氧劑、內潤滑劑、外潤滑劑中的一種或多種，其中，所述的主抗氧劑為￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇或2，6- 二叔丁基-4-4甲酚中的一種或多種；所述的輔助抗氧劑為三(2，4 一二叔丁基苯基)亞磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸雙硬脂醇酯中的一種或多種；所述的內潤滑劑為E蠟，硬脂酸鈣或者PE蠟(聚乙烯蠟)中的一種或多種；所述的外潤滑劑為硅酮母粒或者PETS (季戊四醇硬脂酸脂)。制備方法本發明的復合材料，采用本領域常用的擠出機擠出獲得。擠出方法沒有特別的限制，本發明的方法包括將50-80重量份尼龍6、28_32重量份玻璃纖維、10-20重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS樹脂)、1-5重量份填充劑、1-3重量份相容劑、0. 1-1重量份加工助劑置入擠出機中擠出得到所述復合材料的步驟。在一優選實施方式中，將PA6樹脂與ABS樹脂、助劑加入高混機高速攪拌2分鐘，加入到擠出機的主喂料器，然后加入到雙螺桿擠出機中進行基礎造粒。該擠出機溫度分布如下:由進料段到機頭分別為:240 0C、2600C、260°C、260 °C、255°C、250°C、250°C、250 °C、2500C，模頭260°C，材料擠出后經過水冷、切粒，然后包裝。本發明的復合材料，具有優異的機械性能、高光澤以及優異的沖擊性能，以及良好的成型加工性能，可以制備出良好表面效果的、面積較大的制件。下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。實施例1 5 各原材料重量份數見表I。將PA6樹脂與ABS樹脂、助劑加入高混機高速攪拌2分鐘，加入到擠出機的主喂料器，然后加入到雙螺桿擠出機中進行基礎造粒。該擠出機溫度分布如下由進料段到機頭分別為240 0C、260 0C、260 V、260 V、255 V、250 V、250 V、250 V、250 V，模頭260 V，材料擠出后經過水冷、切粒，然后包裝。粒料在鼓風干燥箱，90°C干燥4小時，然后由注塑機制備測試樣。表I原料重量份數配比表
權利要求
1.一種復合材料，其特征在于，所述復合材料的原料配方包括 尼龍635-80重量份； 玻璃纖維28-32重量份； 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物10-20重量份； 填充劑1_5重量份； 相容劑1-3重量份； 加工助劑O. 1-1重量份。
2.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述的尼龍6的特征粘度為2.4_3· O ο
3.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維是無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高強度玻璃纖維中的一種或者兩種以上的組合。
4.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維的纖維直徑為6-25微米。
5.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物的光澤度為85-90。
6.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述的填充劑是滑石粉，硫酸鋇，碳酸隹丐，娃灰石中的一種或者多種。
7.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述的相容劑為聚烯烴和不飽和酸、酸酐的接枝物。
8.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述的加工助劑為主抗氧劑、輔助抗氧劑、內潤滑劑、外潤滑劑中的一種或多種，其中， 所述的主抗氧劑為(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N’ -雙-(3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇或2，6-二叔丁基-4-4甲酚中的一種或多種； 所述的輔助抗氧劑為三(2，4 一二叔丁基苯基)亞磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸雙硬脂醇酯中的一種或多種； 所述的內潤滑劑為E蠟，硬脂酸鈣或者PE蠟中的一種或多種； 所述的外潤滑劑為硅酮母粒或者季戊四醇硬脂酸脂。
9.根據權利要求1所述的復合材料的制備方法，其特征在于，包括將50-80重量份尼龍6、28-32重量份玻璃纖維、10-20重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、1_5重量份填充劑、1-3重量份相容劑、O. 1-1重量份加工助劑置入擠出機中擠出得到所述復合材料的步驟。
10.根據權利要求1所述的復合材料的應用，其特征在于，用作制備汽車、電氣設備的部件。
全文摘要
本發明提供了一種高光澤防翹曲高強度PA6復合材料，包含35-80重量份尼龍6、28-32重量份玻璃纖維、10-20重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、1-5重量份填充劑、1-3重量份相容劑、0.1-1重量份加工助劑。本發明的復合材料，具有優異的機械性能、高光澤以及優異的沖擊性能，以及良好的成型加工性能，可以制備出良好表面效果的、面積較大的制件。
文檔編號C08L77/02GK103059562SQ20131003641
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者顧偉, 黃志杰, 左紹文, 楊燕, 楊倉先 申請人:上海俊爾新材料有限公司