CN109423040A - 一种耐翘曲变形的增强pa6材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,该材料按质量百分含量由以下组分组成:尼龙6 30‑70%、玻璃纤维10‑30%、无碱玻璃微珠1‑10%、相容剂5‑15%、玻纤分散剂0.1‑0.5%、抗氧剂0.1‑0.5%、偶联剂0.1‑0.5%、成核剂0.1‑0.5%。本发明将尼龙6、玻璃纤维、无碱玻璃微珠、相容剂、玻纤分散剂、成核剂、偶联剂及抗氧剂通过双螺杆挤出机熔融共混,制得增强尼龙6材料,该材料优点是具有优异的尺寸稳定性,良好的耐翘曲变形能力,同时具有非常好的刚性、高耐热性。
Description
技术领域
本发明涉及改性PA6技术领域,尤其涉及一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法。
背景技术
玻纤增强PA6改性材料,以其优良的耐高温性能、较高的尺寸稳定性、较高的机械性能等优点,被广泛用于汽车发动机周边的部件,但由于PA6属于高结晶材料,特别容易在制作制品的时候产生内应力,并且玻纤具有各向异性,玻纤的去向不同产生各取向上的收缩比一致,二者共同作用导致玻纤增强PA6制品后翘曲现象比较严重。
本发明针对玻纤增强PA6材料的后翘曲现象,在配方中玻璃为主加入无碱玻璃微珠,以削弱玻纤的各向异性作用,最大限度地克服后翘曲现象,实验结果表明,材料平面特征尺寸上的翘曲度可控制在0.5%左右,同时具有较高的刚性、耐热性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法。
本发明的技术方案是:
一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,按质量百分比包含以下部分:
PA6 30-70%
玻璃纤维 10-30%
无碱玻璃微珠 1-10%
相容剂 5-15%
玻纤分散剂 0.1-0.5%
偶联剂 0.1-0.5%
抗氧剂 0.1-0.5%
成核剂 0.1-0.5%
上述一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,包括;
步骤一、按权利要求1所述的质量百分比称取各组分,将PA6在100℃下真空干燥8小时以上,玻璃纤维、无碱玻璃微珠、相容剂及复合成核剂在80℃下干燥4小时;
步骤二、将干燥处理后的PA6、无碱玻璃微珠、相容剂、复合成核剂及抗氧剂、偶联剂、玻纤分散剂放入高速混合机中,在常温下搅拌5-15min;
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,将玻璃纤维从双螺杆中段的玻纤口加入,经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装;其中,双螺杆挤出机的温度设置为:一区:220~250℃;二区:220~250℃;三区:220~250℃;四区:220~250℃;五区:220~250℃;六区:220~250℃;七区:220~250℃;机头温度220~250℃,螺杆转速180~300r/min。
具体实施方式
实施例一
称取PA6 65KG,相容剂5KG,玻纤分散剂0.5KG,偶联剂0.3KG,抗氧剂0.5KG,成核剂0.5KG;然后在高速混合机中混合15min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中,玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入,经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为:一区:240℃;二区:240℃;三区:235℃;四区:235℃;五区:235℃;六区:230℃;七区:230℃;机头温度230℃,螺杆转速205r/min。
实施例二
称取PA6 65KG,相容剂5KG,玻纤分散剂0.5KG,偶联剂0.3KG,抗氧剂0.5KG,成核剂0.5KG,无碱玻璃微珠2KG;然后在高速混合机中混合15min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中,玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入,经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为:一区:240℃;二区:240℃;三区:235℃;四区:235℃;五区:235℃;六区:230℃;七区:230℃;机头温度230℃,螺杆转速205r/min。
实施例三
称取PA6 65KG,相容剂5KG,玻纤分散剂0.5KG,偶联剂0.3KG,抗氧剂0.5KG,成核剂0.5KG,无碱玻璃微珠4KG;然后在高速混合机中混合15min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中,玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入,经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为:一区:240℃;二区:240℃;三区:235℃;四区:235℃;五区:235℃;六区:230℃;七区:230℃;机头温度230℃,螺杆转速205r/min。
实施例四
称取PA6 65KG,相容剂5KG,玻纤分散剂0.5KG,偶联剂0.3KG,抗氧剂0.5KG,成核剂0.5KG,无碱玻璃微珠6KG;然后在高速混合机中混合15min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中,玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入,经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为:一区:240℃;二区:240℃;三区:235℃;四区:235℃;五区:235℃;六区:230℃;七区:230℃;机头温度230℃,螺杆转速205r/min。
实施例五
称取PA6 65KG,相容剂5KG,玻纤分散剂0.5KG,偶联剂0.3KG,抗氧剂0.5KG,成核剂0.5KG,无碱玻璃微珠8KG;然后在高速混合机中混合15min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中,玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入,经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为:一区:240℃;二区:240℃;三区:235℃;四区:235℃;五区:235℃;六区:230℃;七区:230℃;机头温度230℃,螺杆转速205r/min。
实施例六
称取PA6 65KG,相容剂5KG,玻纤分散剂0.5KG,偶联剂0.3KG,抗氧剂0.5KG,成核剂0.5KG,无碱玻璃微珠10KG;然后在高速混合机中混合15min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中,玻璃纤维30KG由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入,经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为:一区:240℃;二区:240℃;三区:235℃;四区:235℃;五区:235℃;六区:230℃;七区:230℃;机头温度230℃,螺杆转速205r/min。
将实施例一至例六的增强PA6材料注塑成标准试样,测试其性能,测试结果如表1所示
表1实施例一至例六检测结果
1. | 2.缺口冲击强调 | 3.弯曲强度 | 4.热变形温度 | 5.翘曲度 |
6.实施例一 | 7. 14.2 | 8. 245.3 | 9. 195 | 10. 5.15 |
11.实施例二 | 12. 25.0 | 13. 246.3 | 14. 200 | 15. 4.10 |
16.实施例三 | 17. 13.2 | 18. 246.9 | 19. 202 | 20. 2.21 |
21.实施例四 | 22. 12.1 | 23. 252.3 | 24. 205 | 25. 1.02 |
26.实施例五 | 27. 12.2 | 28. 255.6 | 29. 206 | 30. 0.52 |
31.实施例六 | 32. 8.6 | 33. 256.2 | 34. 206 | 35. 0.50 |
注:翘曲度为平面特征上的翘曲度
其中实施例五为本发明实例,实施例一至例六为参比实例。从表1中实施例一至例六的对比可以看出,无碱玻璃微珠的加入量为0%-8%时,材料的弯曲强度、热变形温度有所提高,材料的冲击强度略有下降,材料的翘曲度逐渐降低,当无碱玻璃微珠加入量为10%时,材料的翘曲度已经变化不大,而缺口冲击强度下降幅度较大,综合比较,玻璃微珠加入量为8%时,材料的综合性能优良,翘曲度比较理想,达到了改善玻纤增强PA6材料翘曲度的目的。
Claims (10)
1.一种耐翘曲变形的增强PA6及其制备方法,其特征在于,按质量百分含量由以下组分组成:
PA6 30-70%
玻璃纤维 10-30%
无碱玻璃微珠 1-10%
相容剂 5-15%
玻纤分散剂 0.1-0.5%
偶联剂 0.1-0.5%
抗氧剂 0.1-0.5%
成核剂 0.1-0.5%。
2.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于:所述的PA6粘度为2.0-2.8。
3.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于:玻璃纤维为无碱无捻连续玻纤,直径为:8~15μm。
4.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于:玻璃微珠为无碱玻璃微珠,并且表面经过偶联剂处理。
5.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于:相容剂为PE-g-MAH、POE-g-MAH、EPDM-g-GMA中的一种或其组合。
6.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于:玻纤分散剂为乙撑双脂肪酸酰胺类分散剂TAF。
7.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于:偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酸丙酯基甲氧基硅烷中的一种或其组合。
8.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于:抗氧剂为N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯中的一种或其组合。
9.根据权利要求1所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于:复合成核剂为二(苯亚甲基)山梨醇和Surlyn8920中的一种或其组合。
10.如权利要求1-9中任一项所述的一种耐翘曲变形的增强PA6材料及其制备方法,其特征在于,包括:
步骤一、按权利要求1所述的质量百分比称取各组分,将PA6在100℃下真空干燥8小时以上,玻璃纤维、无碱玻璃微珠、相容剂及复合成核剂在80℃下干燥4小时;
步骤二、将干燥处理后的PA6、无碱玻璃微珠、相容剂、复合成核剂及抗氧剂、偶联剂、玻纤分散剂放入高速混合机中,在常温下搅拌5-15min;
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,将玻璃纤维从双螺杆中段的玻纤口加入,经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装;其中,双螺杆挤出机的温度设置为:一区:220~250℃;二区:220~250℃;三区:220~250℃;四区:220~250℃;五区:220~250℃;六区:220~250℃;七区:220~250℃;机头温度220~250℃,螺杆转速180~300r/min。
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