CN101914288B - 汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料及其制备方法,其特征在于它主要由下列各组分经过混合挤出造粒组成:尼龙6树脂50-70重量份;玻璃纤维10-20重量份;无机矿物10-20重量份;相容剂2-8重量份;热稳定剂0.3-1重量份;偶联剂0.1-0.3重量份;抗氧剂0.1-0.3重量份;润滑剂0.3-1重量份。本发明材料的优点在于具有高韧性和高刚性的同时,也具有高流动性、尺寸稳定性和热稳定性能。

Description

汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及ー种适用于汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料及其制备方法,具体涉及到用于汽车发动机罩盖的高韧性、高刚性,尺寸稳定性和热稳定性较好的改性尼龙6材料。
背景技术
[0002] 尼龙6具有良好的机械性能,同时也有良好的耐油性和耐化学药品性能。广泛应用于汽车零部件,电动工具外売,电子电器等。 [0003] 汽车发动机罩盖作为汽车上最大的尼龙件,对于其表观和尺寸稳定性有较高的要求,而且作为发动机周边材料又要具有较好的热稳定性。目前发动机罩盖用尼龙6增强采用连续的长玻璃纤维,但由于长玻璃纤维增强后,其产品表面很容易出现玻纤外露,而且玻纤增强由于内应カ缘故,产品容易出现翘曲,影响产品的装配。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供ー种汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料,该材料具有高強度,高韧性以及热稳定性能的基础上,对其产品的外观和尺寸稳定性上有很大的改进。
[0005] 为实现以上目的,本发明的技术在基础树脂上以及玻璃纤维的选择上有了新的选择。其组成物的重量配比如下:
[0006] 尼龙6树脂 50-70重量份
[0007] 玻璃纤维 10-20重量份
[0008] 无机矿物 10-20重量份
[0009] 相容剂 2-8重量份
[0010] 热稳定剂 0.3-1重量份
[0011] 偶联剂 0.1-0. 3重量份
[0012] 抗氧剂 0.1-0. 3重量份
[0013] 润滑剂 0.3-1重量份
[0014] 优选重量配比为:
[0015] 尼龙6树脂 50-67重量份
[0016] 玻璃纤维 15-20重量份
[0017] 无机矿物 15-20重量份
[0018] 相容剂 2-8重量份
[0019] 热稳定剂 0.3-0. 6重量份
[0020] 偶联剂 0. 2-0. 3重量份
[0021] 抗氧剂 0.2-0. 3重量份
[0022] 润滑剂 0. 6-1重量份
[0023] 所述的尼龙6树脂为流动性较高的低粘尼龙6,相对粘度为2. 4-2. 8。所述的玻璃纤维为无碱的短玻璃纤维,其纤维长度为3. 5-4. 2mm,直径为10-15 y m,并且采用失重法从双螺杆挤出机侧喂料ロ加入。所述的无机矿物为粒径在10-80 ym,主要成分为硅酸盐的玻璃微珠和粒径在10-20 Pm之间的滑石粉、碳酸钙、硅灰石中的ー种或几种;热稳定剂为有机铜化合物,优选碘化亚铜;偶联剂为硅烷偶联剂,优选硅烷偶联剂KH560,KH550 ;润滑剂为硅酮粉或硬脂碳酸钙。
[0024] 本发明所述的抗氧剂为1098或168 :1098的化学名为N,N’_六亚甲基双(3,5_ ニ叔丁基-4-羟基苯丙酰胺),168的化学名为亚磷酸三(2,4_ ニ叔丁基苯基)酷。所述的相容剂为马来酸酐接枝聚こ烯、马来酸酐接枝三元こ丙橡胶、马来酸酐接枝P0E、丙烯酸酯共聚物、氢化SBS和こ烯-辛烯共聚物等中的ー种或ー种以上的混合物,相容剂的熔体流动速率大于等于lg/10min(190°C 2. 16kg),优选lg/10min <熔体流动速率< 3g/10min,这些物质均有较高的流动性。该相容剂的的熔体流动速率均是按照IS01133标准要求測定。
[0025] 其制备方法如下:
[0026] (I)原料混合均匀:将上述按重量配比好的尼龙6树脂、无机矿物、相容剂、热稳定齐U、偶联剂、抗氧剂和润滑剂充分混匀;
[0027] (2)双螺杆挤出机混炼:将步骤(I)制备得到的混合原料用双螺杆挤出机熔融共混,挤出造粒,同时在挤出过程中从双螺杆挤出机侧厢喂料ロ加入短玻璃纤维;エ艺条件为:一区220〜230°C,ニ区230〜240°C,三区230〜255°C,四区240〜260°C,螺杆转速为200〜600转/分钟。
[0028] 与现有技术比较本发明的有益效果:本发明采用新的配方制备得到的汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料具有高韧性和高刚性的同吋,也具有高流动性、尺寸稳定性和热稳定性能。特别是本发明在原材料的选择上有新的突破,选用低粘度的尼龙6树脂(相对粘度在2. 4-2. 8)和短玻璃纤维(纤维长度在3. 5-4. 2mm),较以往的中高粘度尼龙6树脂和连续玻璃纤维来比在产品的表观上有很大改进,消除了以往产品存在的玻纤外露,产品翘曲等问题,此外采用玻璃纤维在挤出机侧厢喂料的方法使玻璃纤维不易在双螺杆中被剪切过碎,让玻璃纤维在尼龙树脂中保留一定的长度(0. 6-0. 8mm),并且含量均匀,使得制备出的尼龙6矿纤复合材料在机械性能上有很大的提高。另外,本发明材料的收缩率在
0. 2% -0. 6%,玻璃纤维长度和含量的均匀性也使得产品拥有较好的尺寸稳定性。
具体实施方式
[0029] 实施例I
[0030]配方:
[0031] 尼龙6树脂,相对粘度2. 4-2. 8,51. 8重量份;无碱的短玻璃纤维,纤维长度为3. 5-4. 2mm,直径为10-15 u m, 20重量份;粒径在10-80 u m,主要成分为硅酸盐的玻璃微珠,20重量份;马来酸酐接枝聚こ烯,熔体流动速率I. 3g/10min(190°C 2. 16kg),6重量份;热稳定剂为碘化亚铜0. 6重量份;偶联剂为硅烷偶联剂KH550,0. 3重量份;抗氧剂为1098抗氧剂,0. 3重量份;润滑剂为硅酮粉,I重量份。
[0032] 实施例2
[0033]配方:
[0034] 尼龙6树脂,相对粘度2. 4-2. 8,60. 3重量份;无碱的短玻璃纤维,纤维长度为3. 5-4. 2mm,直径为10-15 y m,10重量份;粒径在10-20 y m之间的滑石粉,20重量份;丙烯酸酯共聚物,熔体流动速率I. 2g/10min (190°C 2. 16kg),8重量份;热稳定剂为碘化亚铜0. 4重量份;硅烷偶联剂KH560,0. 2重量份;168抗氧剂,0. 3重量份;硬脂碳酸钙,0. 8重量份。
[0035] 实施例3
[0036]配方:
[0037] 尼龙6树脂,相对粘度2. 4-2. 8,66. 7重量份;无碱的短玻璃纤维,纤维长度为3. 5-4. 2mm,直径为10-15 u m, 15重量份;粒径在10-20 y m之间的碳酸钙,15重量份;氢化SBS,熔体流动速率I. 4g/10min(190°C 2. 16kg),2重量份;热稳定剂为碘化亚铜0. 3重量份;偶联剂为硅烷偶联剂KH560,0. 2重量份;抗氧剂为1098抗氧剂,0. 2重量份;润滑剂为硅酮粉,0.6重量份。
[0038] 实施例4
[0039]配方:
[0040] 尼龙6树脂,相对粘度2. 4-2. 8,59. 2重量份;无碱的短玻璃纤维,纤维长度为3. 5-4. 2_,直径为10-15 iim,20重量份;粒径在10-20 y m之间的硅灰石,15重量份;こ烯ー辛烯共聚物,熔体流动速率I. lg/10min(190°C 2. 16kg),4重量份;热稳定剂为碘化亚铜0. 4重量份;偶联剂为硅烷偶联剂KH560,0. 3重量份;抗氧剂为1098抗氧剂,0. 3重量份;润滑剂为硅酮粉,0.8重量份。
[0041] 实施例5
[0042]配方:
[0043] 尼龙6树脂,相对粘度2. 4-2. 8,70重量份;无碱的短玻璃纤维,纤维长度为
3. 5-4. 2mm,直径为10-15 y m,15重量份;粒径在10-20 y m之间的硅灰石和碳酸钙按照重量比I : I的混合物,10重量份;马来酸酐接枝聚こ烯、马来酸酐接枝三元こ丙橡胶、马来酸酐接枝POE按照I : I : I的重量比的混合物,熔体流动速率1.2g/10min(190°C 2.16kg),
4重量份;热稳定剂为碘化亚铜I重量份;偶联剂为硅烷偶联剂KH550,0. I重量份;抗氧剂为1098抗氧剂,0. I重量份;润滑剂为硬脂碳酸钙,0. 3重量份。
[0044] 实例1-5配方表
[0045]
Figure CN101914288BD00061
[0046] 上述材料的制造方法包括下述步骤:
[0047] 步骤ー:将上述将按重量份配比好的尼龙6树脂、无机矿物、相容剂、热稳定剂、偶联剂、抗氧剂和润滑剂(组份A)通过中速搅拌机充分混匀;
[0048] 步骤ニ :将步骤(I)制备得到的混合原料用双螺杆挤出机熔融共混,挤出造粒,同时在挤出过程中采用失重法从双螺杆挤出机侧厢喂料ロ加入短玻璃纤维(组份B)。
[0049] 其エ艺为:一区220〜230°C,ニ区230〜240°C,三区230〜255°C,四区240〜260 0C ;螺杆转速为200-600转/分钟。
[0050] 各实例测试的性能如下:
[0051]
Figure CN101914288BD00062

Claims (8)

1. ー种汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料,其特征在于该材料按以下重量份的原料制成: 尼龙6树脂 50-67重量份 玻璃纤维 15-20重量份 无机矿物 15-20重量份 相容剂 2-8重量份 热稳定剂 0. 3-0. 6重量份 偶联剂 0. 2-0. 3重量份 抗氧剂 0. 2-0. 3重量份 润滑剂 0. 6-1重量份; 所述的玻璃纤维为无碱的短玻璃纤维,其纤维长度为3. 5-4. 2mm,直径为10-15 u m ; 所述的相容剂为马来酸酐接枝聚こ烯、马来酸酐接枝POE、丙烯酸酯共聚物、氢化SBS和こ烯-辛烯共聚物中的ー种或ー种以上的混合物,熔体流动速率大于等于lg/10min ;所述的无机矿物为粒径在10-80 u m,主要成分为硅酸盐的玻璃微珠和粒径在10-20 y m之间的滑石粉、碳酸钙、硅灰石中的ー种或几种。
2.根据权利要求I所述的汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料,其特征在于所述的尼龙6树脂相对粘度为2. 4-2. 8。
3.根据权利要求I所述的汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料,其特征在于所述的相容剂lg/10min彡熔体流动速率彡3g/10min。
4.根据权利要求I所述的汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料,其特征在于所述的热稳定剂为碘化亚铜。
5.根据权利要求I所述的汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料,其特征在于所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
6.根据权利要求5所述的汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料,其特征在于所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560或KH550。
7.根据权利要求I所述的汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料,其特征在于所述的抗氧剂为1098或168 ;所述的润滑剂为硅酮粉。
8. ー种制备权利要求I所述的汽车发动机罩盖用尼龙6矿纤复合材料的方法,其特征在于其制备方法包括如下步骤: (1)原料混合均匀:将尼龙6树脂、无机矿物、相容剂、热稳定剂、偶联剂、抗氧剂和润滑剂充分混匀; (2)双螺杆挤出机混炼:将步骤(I)制备得到的混合原料用双螺杆挤出机熔融共混,挤出造粒,同时在挤出过程中从双螺杆挤出机侧厢喂料ロ加入玻璃纤维;エ艺条件为:一区220〜230°C,ニ区230〜240°C,三区230〜255°C,四区240〜260°C,螺杆转速为200〜600转/分钟。
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