CN104592752A - 高强度尼龙612复合材料及其制备方法、用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高强度尼龙612复合材料及其制备方法、用途，所述的复合材料包括尼龙612为100-500份、玻璃纤维为300-1000份、表面改良剂为10-100份、润滑剂为0.1-10份、偶联剂为0.1-10份、抗氧剂为0.1-20份。制备方法包括以下步骤：步骤1）先将尼龙612、表面改良剂、润滑剂以及抗氧剂搅拌，然后加入偶联剂搅拌，出料得到预混物；步骤2）将步骤1中混合均匀的材料加入到双螺杆挤出机的加料斗，在挤出过程中通过侧喂料加入玻璃纤维，挤出温度在200℃-250℃之间，螺杆转速在150转/分钟，然后拉条，冷却，切粒，包装，得到高强度尼龙612复合材料。

Description

高强度尼龙612复合材料及其制备方法、用途
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及的是高强度表面改良尼龙612复合材料及其制备方法、用途。
背景技术
随着高分子材料的广泛应用，越来越多的应用场合开始采用高分子材料来取代金属。一方面，高分子材料比重轻，相对于金属材料来说具有减重的优势，特别是在汽车行业，汽车的轻量化可以大大降低排放，提高燃油效率；另一方面，高分子材料具有良好的隔热、绝缘、耐腐蚀性能，可以应用在一些金属无法适用的场合。
尼龙玻纤增强材料具有高强度，低密度，被视为金属替代的优选材料。虽然普通尼龙6和尼龙66材料在干态下的性能能够满足金属替代的要求，但是一旦吸湿过后刚性有明显的下降，而产品的多数实际使用环境是暴露在空气中或者有水的环境中，这就大大限制了其使用。同时，为了得到高强度要加入高玻纤含量，这也存在表面浮纤的问题。
发明内容
要解决的技术问题：因此，常规的尼龙玻纤增强材料在吸湿后刚性明显下降，本发明的目的是提供一种高强度的尼龙612复合材料及其制备方法。
技术方案：本发明公开了高强度尼龙612复合材料，其组成成分及重量比如下：
尼龙612        100-500份、
玻璃纤维       300-1000份、
表面改良剂     10-100份、
润滑剂         0.1-10份、
偶联剂         0.1-10份、
抗氧剂         0.1-20份。
优选的，所述的高强度尼龙612复合材料，其组成成分及重量比如下：
尼龙612        300份、
玻璃纤维       600-700份、
表面改良剂     30-50份、
润滑剂         5份、
偶联剂         2份、
抗氧剂         10份。
优选的，所述的高强度尼龙612复合材料，所述的尼龙612的粘数在90-180之间。
优选的，所述的高强度尼龙612复合材料，所述的玻璃纤维为无碱玻纤。
优选的，所述的高强度尼龙612复合材料，所述的表面改良剂是PAMXD6或者PA6I或者PAMACM12或者它们的复配物。
优选的，所述的高强度尼龙612复合材料，所述的润滑剂为硬脂酸钙或乙撑双硬脂酰胺或褐煤酸钠或它们的复配物。
优选的，所述的高强度尼龙612复合材料，所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550或KH560或它们的复配物。
优选的，所述的高强度尼龙612复合材料，所述的抗氧剂为1010或1098或168或它们的复配物。
高强度尼龙612复合材料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤1）先将尼龙612、表面改良剂、润滑剂以及抗氧剂加入到搅拌机中以150转/分钟搅拌半分钟，然后从搅拌机上面的液体加料口以1毫升/秒的速度加入偶联剂，完全加入后继续搅拌1分钟，出料得到预混物；
步骤2）将步骤1中混合均匀的材料加入到双螺杆挤出机的加料斗，在挤出过程中通过侧喂料加入玻璃纤维，挤出温度在200℃-250℃之间，螺杆转速在150转/分钟，然后拉条，冷却，切粒，包装，得到高强度尼龙612复合材料。
根据以上任一所述的高强度表面改良尼龙612复合材料的用途，高强度表面改良尼龙612复合材料应用于取代金属的用途。
有益效果：本发明为高分子材料金属替代提供了一个解决方案。本发明的高强度表面改良型尼龙612复合材料具备了非常良好的拉伸强度和弯曲强度，拉伸强度最高达246MPa，弯曲强度最高可达241Ma。可在一些环境下代替合金材料，满足实际使用的需要。
具体实施方式
实施例1
将3Kg尼龙612， 0.5Kg的PAMXD6，50g硬脂酸钙，40g抗氧剂1010和60ｇ抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将20g偶联剂KH550以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入6Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准ISO样条测试各向性能，测试结果见表1。
实施例2
将3Kg尼龙612，0.1Kg的PA6I，0.2Kg的PAMACM12，50g乙撑双硬脂酰胺，40g抗氧剂1010和60ｇ的抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将20g偶联剂KH550以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入7Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准ISO样条测试各向性能，测试结果见表1。
实施例3
将3Kg尼龙612，0.5Kg的PA6I，50g褐煤酸钠，40g抗氧剂1010和60ｇ抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将20g偶联剂KH550以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入6Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准ISO样条测试各向性能，测试结果见表1。
实施例4
将1Kg尼龙612， 0.05Kg的PA6I和0.05Kg的PAMACM12，0.5g硬脂酸钙和0.5g褐煤酸钠，1g抗氧剂1098，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将1g偶联剂KH560以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入3Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准ISO样条测试各向性能，测试结果见表1。
实施例5
将5Kg尼龙612， 0.4Kg的PAMXD6和0.6Kg的PAMACM12，40g硬脂酸钙和60g乙撑双硬脂酰胺，120g抗氧剂1098和80ｇ抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将50g偶联剂KH550和50g的KH560以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入10Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准ISO样条测试各向性能，测试结果见表1。
对比例
将1Kg尼龙612， 0.05Kg的PA6I和0.05Kg的PAMACM12，0.5g硬脂酸钙和0.5g褐煤酸钠，1g抗氧剂1098，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将1g偶联剂KH560以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入1Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准ISO样条测试各向性能，测试结果见表1。
  实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例 镁合金
拉伸强度（MPa） 239 246 240 215 212 171 225
弯曲强度 231 241 224 202 205 162 193
拉伸强度测定标准为ISO527。

Claims (10)

1. 高强度尼龙612复合材料，其特征在于，其组成成分及重量比如下：
尼龙612        100-500份、
玻璃纤维       300-1000份、
表面改良剂     10-100份、
润滑剂         0.1-10份、
偶联剂         0.1-10份、
抗氧剂         0.1-20份。
2. 根据权利要求1所述的高强度尼龙612复合材料，其特征在于，其组成成分及重量比如下：
尼龙612        300份、
玻璃纤维       600-700份、
表面改良剂     30-50份、
润滑剂         5份、
偶联剂         2份、
抗氧剂         10份。
3.根据权利要求1或2所述的高强度尼龙612复合材料，其特征在于：所述的尼龙612的粘数在90-180之间。
4. 根据权利要求1或2所述的高强度尼龙612复合材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为无碱玻纤。
5.根据权利要求1或2所述的高强度尼龙612复合材料，其特征在于：所述的表面改良剂是PAMXD6或者PA6I或者PAMACM12或者它们的复配物。
6. 根据权利要求1或2所述的高强度尼龙612复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙或乙撑双硬脂酰胺或褐煤酸钠或它们的复配物。
7. 根据权利要求1或2所述的高强度尼龙612复合材料，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550或KH560或它们的复配物。
8.根据权利要求1或2所述的高强度尼龙612复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为1010或1098或168或它们的复配物。
9. 高强度尼龙612复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤1）先将尼龙612、表面改良剂、润滑剂以及抗氧剂加入到搅拌机中以150转/分钟搅拌半分钟，然后从搅拌机上面的液体加料口以1毫升/秒的速度加入偶联剂，完全加入后继续搅拌1分钟，出料得到预混物；
步骤2）将步骤1中混合均匀的材料加入到双螺杆挤出机的加料斗，在挤出过程中通过侧喂料加入玻璃纤维，挤出温度在200℃-250℃之间，螺杆转速在150转/分钟，然后拉条，冷却，切粒，包装，得到高强度尼龙612复合材料。
10. 高强度尼龙612复合材料的用途，其特征在于：高强度尼龙612复合材料在取代金属中的用途。
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