CN101633776B - 一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法，按重量比包括以下组分：尼龙6树脂50～88％，玻璃纤维10～45％，显色填料0.5～10％，其他助剂0.5～5％。该方法具体步骤如下：称取除玻璃纤维外的各种材料，在混料机混合3-5分钟，将混匀的物料加入双螺杆挤出机，其中玻璃纤维从第一个排气口加入，自喂料口至挤出模头温度分别是160～180℃，190～220℃，210～240℃，220～250℃，210～240℃，主机转速是20～50赫兹，然后用塑料注塑机制样。该复合材料表观质量好，白色激光标记明显、耐磨、持久，易加工。

Description

一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及到一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料领域。
背景技术
通常说来，玻璃纤维增强尼龙6具有高强度、高耐热、高抗疲劳、低成形收缩等良好性能，而被广泛应用于汽车、机械、家电、航空及军用部件等领域。
通常情况下，在模塑树脂制品表面上实施印刷的技术可以是油墨、涂料的压印，或是用激光在表面刻蚀。相对于其他印刷技术，激光标记更便宜、有效和持久。
对于在黑色或其他颜色模塑树脂表面进行白色激光标记，相关的公司和人员已经做了相当多的研究。如专利申请号200580046384.X中，在丙烯酸类树脂中加入黑色颜料和硫酸钡，激光刻蚀后得到白色标记；专利申请号200310113641.X中，橡胶类树脂、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺系混合；专利申请号200710076488.6中，在增强ABS树脂中添加碳纳米管、镧系氧化物、液晶聚合物来提高激光标记的白度值。
但上述这些专利所提供的技术没有涉及到增强尼龙6方面的内容，并且有些方法比较烦琐和昂贵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，填补空缺。用比较简便的方法和低廉的成本，提供一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法。
本发明通过添加纳米碳酸钙的方法，改变硫酸钡的堆积方式，激光刻蚀后形成致密层，提高白色的持久性。
本发明的目的可以通过以下技术方案得以实现。
一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料，包括以下组分：
尼龙6树脂                       50～88％
玻璃纤维                        10～45％
显色填料                        0.5～10％
其他助剂                        0.5～5％
以上组分为重量百分数。
所述的尼龙6树脂相对粘度为2.0～3.5，优选为2.4～3。
所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维或高强玻璃纤维，其纤维直径为5～24μm。
所述的显色填料为纳米碳酸钙与硫酸钡混合物；纳米碳酸钙与硫酸钡的重量比率是0.1～10，其粉粒直径分别是10～300nm，0.5～50μm。
所述的其他助剂为硅烷偶联剂、抗氧剂和颜色助剂，或为硅烷偶联剂、抗氧剂和阻燃剂；所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(商品名为KH550)、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(商品名为KH560)中的一种；所述的抗氧剂为四[3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(商品名为1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(商品名为168)中的一种或两种。
制备上述白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料的具体步骤如下：按上述组份配比称取各种材料；除玻璃纤维外，将上述组分置混料机混合均匀，混合时间为3-5分钟；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机，玻璃纤维从第一个排气口加入；温度自喂料口至挤出模头分别是：160～180℃，190～220℃，210～240℃，220～250℃，210～240℃；主机转速是20～50赫兹；然后用塑料注塑机制得各种所需产品。
本发明所述的白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料，表观性能好，白色激光标记明显、耐磨、持久，易加工。
具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明，在不违反本发明的宗旨下，本发明应不限于以下实验例具体明示的内容。
实例所用原材料如下：
PA6树脂，YH800，中国岳阳巴陵石化化工化纤有限公司；
玻璃纤维，ER13-2000-988，桐乡巨石集团；
硫酸钡，1250目，上海跃将钛白化工有限公司；
纳米碳酸钙，上海格润亚纳米有限公司；
硅烷偶联剂，KH-550，南京曙光化工有限公司；
润滑剂，TR044，上海壮景化工有限公司；
色粉，兰群青GP58，上海祁聚化工有限公司
抗氧剂，168和1010，瑞士汽巴精化公司。
按重量百分比称起各种原材料(玻璃纤维除外)，在高速混合器中干混3～5分钟之后；将混合好的原料置于双螺杆机中(玻璃纤维在排气口加入)，经熔融挤出，造粒。将得到的切片粒子在105℃的鼓风烘箱中干燥4小时后，用宁波海天HT1150B注射成型机制样。
试样通过注塑机制成100*150*4mm尺寸，表观性能通过目测确定；白度测试用YAG激光仪标记后，按照国标GB2913-82，用湘潭华丰WD-5型全自动白度测试仪测试。
实施例1～4
  实施例   1   2   3   4
  PA6-YH800(％)   87.35   77.35   67.35   52.35
  玻璃纤维(％)   10   20   30   45
  硫酸钡(％)   1   1   1   1
  纳米碳酸钙(％)   0.5   0.5   0.5   0.5
  KH-550(％)   0.4   0.4   0.4   0.4
  TR044(％)   0.5   0.5   0.5   0.5
  兰群青GP58(％)   0.05   0.05   0.05   0.05
  168(％)   0.1   0.1   0.1   0.1
  1010(％)   0.1   0.1   0.1   0.1
  表观   很好   很好   好   好
  白度   95   92   92   90
实施例5～8
  实施例   5   6   7   8
  PA6-YH800(％)   77.65   77.05   77.15   73.85
  玻璃纤维(％)   20   20   20   20
  硫酸钡(％)   1   1.5   1.5   4.5
  纳米碳酸钙(％)   0.2   0.3   0.2   0.5
  KH-550(％)   0.4   0.4   0.4   0.4
  TR044(％)   0.5   0.5   0.5   0.5
  兰群青GP58(％)   0.05   0.05   0.05   0.05
  168(％)   0.1   0.1   0.1   0.1
  1010(％)   0.1   0.1   0.1   0.1
  表观   很好   很好   很好   很好
  白度   91   92   92   93
对比例1～3
  实施例   1   2   3
  PA6-YH800(％)   78.85   77.85   78.35
  玻璃纤维(％)   20   20   20
  硫酸钡(％)   1
  纳米碳酸钙(％)   0.5
  KH-550(％)   0.4   0.4   0.4
  TR044(％)   0.5   0.5   0.5
  兰群青GP58(％)   0.05   0.05   0.05
  168(％)   0.1   0.1   0.1
  1010(％)   0.1   0.1   0.1
  表观   一般   一般   差
  白度   46   69   53
从上面实施例和对比例列表中，可以发现，同时添加了纳米碳酸钙和硫酸钡的玻璃纤维增强尼龙6复合材料的表面和白度都很好。

Claims (5)

1.一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料，复合材料包括以下组分：
Figure FDA00001734043400011
以上组分为重量百分数；其中，所述的显色填料为纳米碳酸钙与硫酸钡混合物；纳米碳酸钙与硫酸钡的重量比率是0.1～10，其粉粒直径分别是10～300nm，0.5～50μm；所述的其他助剂为硅烷偶联剂、阻燃剂和颜色助剂。
2.根据权利要求1所述的一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于：所述的尼龙6树脂特征粘数为2.0～3.5。
3.根据权利要求2所述的一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于：所述的尼龙6树脂特征粘数为2.4～3。
4.根据权利要求1所述的一种白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高强玻璃纤维中的一种或几种混合，其纤维直径为5～24μm。
5.一种制备权利要求1所述白色激光标记玻璃纤维增强尼龙6复合材料的方法，具体步骤如下：按权利要求1所述组份配比称取除玻璃纤维外的各种材料，在混料机混合3-5分钟，然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机，其中玻璃纤维从第一个排气口加入，自喂料口至挤出模头温度分别是160～180℃，190～220℃，210～240℃，220～250℃，210～240℃，主机转速是20～50赫兹，用塑料注塑机制取。
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