CN108034242A - 一种玻纤增强高耐磨pa66/ppo复合材料及其制备方法 - Google Patents

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张静志
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Abstract

本发明公开了一种玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料及其制备方法，玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料的原料组分包括：尼龙PA66 20‑25份，PPO 20‑25份，相容剂3‑5份，耐磨剂3‑5份，矿物填充5‑10份，玻璃纤维30‑35份，抗氧剂0.1‑0.3份，润滑剂0.1‑0.3份，其中，玻璃纤维为无碱长纤，单丝直径为12±2μm，相容剂为马来酸酐接枝的聚苯醚，前述百分比为质量百分比。本发明玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，通过各原料组分的协同和促进，显著提高了材料的磨耗系数，同时使得材料的力学性能也有了一定的提升，克服现有技术中力学性能和耐磨性不能同时兼顾的缺陷，同时也降低了配方成本。

Description

一种玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料及其制备方法，属于PA66/PPO复合材料领域。
背景技术
聚已二酰已二胺(PA66)是一种线性热塑性工程塑料，它的分子结构和结晶作用，使其具有优良的物理性能和力学性能，然后由于酰胺极性基团的存在，聚酰胺的吸水率高，热变形温度低，模量和强度还不够高，限制了其应用。目前市场主要通过在PA66中添加玻璃纤维，提高产品的力学性能和热变形温度，广泛应用于汽车、电子电器装置零件和机械制造行业等等。玻纤增强尼龙虽然有很高的力学性能，但其耐磨性较差。
目前技术是在PA66中通过添加一些助剂来提高产品的耐摩擦系数，但此类改性产品只适合塑料与塑料之间的摩擦，如果进行塑料制品与金属相互摩擦，此类产品远远不能满足要求，因此在保证产品易于加工且降低成本的基础上，提高尼龙制品与金属之间的摩擦系数，是目前改性行业一直研发的方向。
发明内容
为了解决现有技术中尼龙制品耐磨性差等缺陷，本发明提供一种玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其原料组分包括：
其中，玻璃纤维为无碱长纤，单丝直径为12±2μm，相容剂为马来酸酐接枝的聚苯醚，前述份数为质量份数。
上述单丝直径为12±2μm的无碱长纤的选择，使得产品的力学性能和耐磨性能都有了比较显著的提升；PPO具有熔体黏度大而难于加工的缺陷，本申请通过选择马来酸酐接枝的聚苯醚使得PPO难加工的缺陷得到有效的解决、各物料之间的相容性得到显著的提升，进而使得产品的均匀性、力学性能和耐磨性能均有了非常显著的提升。
PPO化学名称为聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚，是一类耐高温的热塑性树脂。
本申请通过各原料物质的相互协同和促进，使得PA66的耐磨性有了非常显著的提升，满足了塑料制品与金属相互摩擦的要求，同时，使得PA66的力学性能也有了非常显著的提升。
为了能进一步保证产品的机械性能，同时保证产品良好的流动性，优选，尼龙PA66为黏度为20-25g/10min的聚酰胺66。
为了进一步提高产品的摩擦系数，优选，聚苯醚PPO为蓝星LXR040的PPO。
为了进一步促进各物料之间的协同效应，提高产品的耐摩擦系数，耐磨剂为2500±200目的二硫化钼。申请人经研究发现，通过二硫化钼和PPO的协同促进，显著提高了产品的磨耗系数。
为了进一步提高产品的力学性能，矿物填充为玻璃微珠。玻璃微珠的添加提高了产品尺寸稳定性，防止开裂，同时降低材料成本。
为了进一步提高玻璃微珠的分散性，玻璃微珠的粒度为150μm。粒度过大或过小均会使产品的物理性能变差。
为了进一步促进各物料之间的协同效应，抗氧剂为酚类抗氧剂或亚磷酸酯抗氧剂中的任意一种。进一步优选，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168质量比为1:1的混合物。
为了进一步促进各物料之间的协同效应，提高产品质量，润滑剂为润滑剂TAF。TAF的添加进一步提高了产品的流动性，同时防止了玻纤的外漏。
上述玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料的制备方法，采用一步法工艺在高速混合机中将原料在250±10rpm下混合10±1min，通过双螺杆挤出机挤出造粒、干燥，得到的粒料，粒料再经注塑机注塑，得玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料；其中，挤出造粒时，螺杆转速为300±10rpm，挤出温度为290±5℃；干燥时，温度为140±5℃，时间为3±0.5h；注塑温度为295±5℃。
上述一步法为将所有原料一起混合，无需分步操作。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，通过各原料组分的协同和促进，显著提高了材料的磨耗系数，同时使得材料的力学性能也有了一定的提升，克服现有技术中力学性能和耐磨性不能同时兼顾的缺陷，同时也降低配方成本。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1:
取PA66切片30kg(规格牌号：神马EPR27)，蓝星LXR040PPO树脂24.4KG，相容剂马来酸酐接枝的PPO(东莞创之源化工有限公司)5kg，耐磨剂二硫化钼(2500目)5kg，玻璃微珠(150μm)5kg，抗氧剂1010(雅宝)200g和抗氧剂168(雅宝)200g，润滑剂TAF 200g，玻璃纤维(无碱长纤，单丝直径为12μm，厂家：巨石化纤)30kg，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到粒料，经注塑机注塑样条，观察表面，检测力学性能和磨耗系数，结果见表1。
实施例2:
取PA66切片30kg(规格牌号：神马EPR27)，蓝星LXR040PPO树脂20KG，相容剂马来酸酐接枝的PPO(东莞创之源化工有限公司)4kg，耐磨剂二硫化钼(2500目)5kg，玻璃微珠(150μm)5.4kg，抗氧剂1010(雅宝)200g和抗氧剂168(雅宝)200g，润滑剂TAF 200g，玻璃纤维(无碱长纤，单丝直径为12μm，厂家：巨石化纤)30kg，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到粒料，经注塑机注塑样条，观察表面，检测力学性能和磨耗系数，结果见表1。
实施例3:
取PA66切片25kg(规格牌号：神马EPR27)，蓝星LXR040PPO树脂25KG，相容剂马来酸酐接枝的PPO(东莞创之源化工有限公司)5kg，耐磨剂二硫化钼(2500目)4kg，玻璃微珠(150μm)5.4kg，抗氧剂1010(雅宝)200g和抗氧剂168(雅宝)200g，润滑剂TAF 200g，玻璃纤维(无碱长纤，单丝直径为12μm，厂家：巨石化纤)30kg，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到粒料，经注塑机注塑样条，观察表面，检测力学性能和磨耗系数，结果见表1。
对比例1:
取PA66切片64.4kg(规格牌号：神马EPR27)，耐磨剂二硫化钼(2500目)5kg，抗氧剂1010(雅宝)200g和抗氧剂168(雅宝)200g，润滑剂TAF 200g，玻璃纤维(无碱长纤，单丝直径为12μm，厂家：巨石化纤)30kg，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到粒料，经注塑机注塑样条，观察表面，检测力学性能和磨耗系数，结果见表1。
上述各例中，在高速混合机中混匀为在250rpm下混合10min，挤出造粒时，螺杆转速为300rpm，挤出温度为290℃；干燥时，温度为140℃，时间为3h；注塑温度为295℃。
力学性能测试依据ASTM标准，磨耗系数为质量磨损，标准依据GB/T 5478-2008。
以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
表1实施例材料性能

Claims (10)

1.一种玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：其原料组分包括：
其中，玻璃纤维为无碱长纤，单丝直径为12±2μm，相容剂为马来酸酐接枝的聚苯醚，前述份数为质量份数。
2.如权利要求1所述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：尼龙PA66为黏度为20-25g/10min的聚酰胺66。
3.如权利要求1或2所述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：聚苯醚PPO为蓝星LXR040的PPO。
4.如权利要求1或2所述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：耐磨剂为2500±200目的二硫化钼。
5.如权利要求1或2述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：矿物填充为玻璃微珠。
6.如权利要求5述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：玻璃微珠的粒度为150±10μm。
7.如权利要求1或2所述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：抗氧剂为酚类抗氧剂或亚磷酸酯抗氧剂中的任意一种。
8.如权利要求7所述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168质量比为1:1的混合物。
9.如权利要求1或2所述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料，其特征在于：润滑剂为润滑剂TAF。
10.权利要求1-9任意一项所述的玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料的制备方法，其特征在于：采用一步法工艺在高速混合机中将原料在250±10rpm下混合10±1min，通过双螺杆挤出机挤出造粒、干燥，得到的粒料，粒料再经注塑机注塑，得玻纤增强高耐磨PA66/PPO复合材料；其中，挤出造粒时，螺杆转速为300±10rpm，挤出温度为290±5℃；干燥时，温度为140±5℃，时间为3±0.5h；注塑温度为295±5℃。
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