CN110791086B - 一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110791086B
CN110791086B CN201911050576.8A CN201911050576A CN110791086B CN 110791086 B CN110791086 B CN 110791086B CN 201911050576 A CN201911050576 A CN 201911050576A CN 110791086 B CN110791086 B CN 110791086B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass fiber
weld mark
fiber reinforced
composite material
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911050576.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110791086A (zh
Inventor
陈大华
陈金伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Industry Technical College
Original Assignee
Guangdong Industry Technical College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Industry Technical College filed Critical Guangdong Industry Technical College
Priority to CN201911050576.8A priority Critical patent/CN110791086B/zh
Publication of CN110791086A publication Critical patent/CN110791086A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110791086B publication Critical patent/CN110791086B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2477/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2477/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass

Abstract

本发明公开了一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，按重量份计，包括以下组分：PA6或PA66 100份；PA46和/或PAMXD6 10‑25份；玻璃纤维1‑50份；所述的PA46、PAMXD6的重均分子量为8000‑12000。本发明通过在聚酰胺PA6、PA66中加入一定量的相容性较好、强度更高的第二种聚酰胺PA46和/或PAMXD6，能够提高体系的熔接痕强度，并且能提高材料的整体强度。

Description

一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺树脂经玻纤增强后，能大幅度提高其强度、刚性和冲击强度及热变形温度，因而广泛应用于汽车、建材、电子电气、家电等行业。但是，在应用过程中，经常发现增强聚酰胺注塑成型制件的熔接痕位置常常成为制件的破坏引发点。这是因为玻纤的加入尽管能能大幅度提高材料强度，但很难提高熔接痕强度。一般情况下，玻纤增强聚酰胺的熔接痕强度不高于基体树脂的强度。采用高熔接痕强度的玻纤增强聚酰胺材料可以制得更轻、成本更低的制件，因此为了进一步扩展玻纤增强聚酰胺材料的应用和降低成本，迫切需要改善玻纤增强聚酰胺材料的熔接痕强度。
CN201510900503.9-一种高熔接痕强度增强的聚酰胺材料及其制备方法与应用中通过添加聚酰胺共聚物来提高熔接痕强度，具体的，该专利说明书中描述聚酰胺共聚物是由二元羧酸与二元胺进行缩合聚合反应得到，或者由内酰胺开环聚合得到。但是，说明书中对于聚酰胺共聚物的举例仅为PA6I/6T（己二酸与间苯二甲酸的聚合物/己二酸与对苯二甲酸的聚合物的嵌段共聚物），并且对其粘度进行了优选。同时，该说明书中并没有说明机理，有可能是提高了树脂分子间的缠结水平。
本领域技术人员的认知中，两种聚酰胺复配必然会产生相容性的问题，熔接痕强度会因为相容性的问题而必然下降。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺，以及制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，按重量份计，包括以下组分：
PA6或PA66 100份；
PA46或PAMXD6 10-25份；
玻璃纤维 1-50份；
所述的PA46、PAMXD6的重均分子量为8000-12000；
所述的所述的PA6、PA66的重均分子量范围为20000-30000。
一般的，聚合物的重均分子量为正态分布，其含量最多的重均分子量达到上述范围且重均分子量在上述范围即可实现本发明的目的。
优选的，按重量份计，包括以下组分：
PA6或PA66 100份；
PA46或PAMXD6 15-20份；
玻璃纤维 1-50份；
所述的PA46、PAMXD6的重均分子量为8000-12000；
所述的所述的PA6、PA66的重均分子量范围为20000-30000。
在优选的用量范围内，熔接痕强度的提升更明显。
PA46与PAMXD6的强度高，与PA6或者PA66的相容性较好。在PA6或者PA66中加入PA46与PAMXD6后，不仅能够提升力学强度，也能提升熔接痕强度。这是其他种类聚酰胺不能实现的（如：PA10T、PA1010、PA1210、PA69、PA6/66、PA6/610、PA6T、PA12等脂肪族聚酰胺或者半芳香族聚酰胺）。其中PA12、PA1010、PA1210、PA69、PA6/66、PA6/610都会使熔接痕强度不同程度的下降。
熔接痕强度与一般的力学强度（拉伸强度、弯曲强度）是不同的，区别在于：塑料经过玻纤增强后，其拉伸强度和弯曲强度一般比基体树脂强度高高百分之几十到百分之几百，但玻纤在熔接痕处很难发挥增强作用，因此增强塑料的熔接痕强度一般不高于基体树脂强度（树脂的拉伸强度），即远低于增强塑料本身的强度。
为了提升材料加工过程的抗氧化性能，按重量份计，还包括0.1-2份的抗氧剂。
抗氧剂包括主抗氧剂或稳定剂(如受阻酚和/或仲芳基胺)。合适的抗氧化剂包括烷基化的一元酚或多元酚；多元酚与二烯的烷基化反应产物，例如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化硫代二苯醚；烷叉双酚；苄基化合物；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫烷基或硫芳基化合物的酯，例如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二(十三烷基)硫代丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯等等；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等等；或者包含至少一种前述抗氧化剂的组合。
PAMXD6的聚合单体为己二酸/间苯二胺。
当然，也可以为了提升其加工调节加入润滑剂等助剂，也可以为了提升其他耐候性加入一些抗紫外线剂、高温稳定剂等。
玻璃纤维可以是增强聚酰胺材料中常用的玻璃纤维，可以是长纤维，也可以是短切纤维。一般的，采用长纤维成本较高，可以通过工艺控制玻璃纤维在树脂中的保留长度来控制力学强度。经过细分的，玻璃纤维还包括E玻璃纤维、H玻璃纤维、R,S玻璃纤维、D玻璃纤维、C玻璃纤维、石英玻璃纤维等，但是作为增强材质，其特性不变。
上述的高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：从双螺杆挤出机的主喂料口加入PA6和/或PA66、PA46或PAMXD6，从侧喂料口加入玻璃纤维，在双螺杆挤出机中熔融共混挤出后经冷却、风干、切粒，得到高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，挤出温度设在为230~280℃，主机螺杆转速为300~600rpm，螺杆的长径比为40:1。
挤出温度可以根据聚酰胺种类的不同进行调整，螺杆转速主要调整的是生产的速率以及剪切的强度和剪切时间。
本发明具有如下有益效果
本发明过在聚酰胺PA6、PA66中加入一定量的相容性较好、强度更高的第二种聚酰胺PA46和/或PAMXD6，能够提高体系的熔接痕强度，并且能提高材料的整体强度。此外，为了获得更高的熔接痕强度，本发明中的PA46和PAMXD6重均分子量在8000到12000之间，PA6、PA66的重均分子量范围为20000-30000。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合权利要求及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例和对比例所用原料如下：
PA6：重均分子量约为25000；
PA 66：重均分子量约为22000；
PA46-A：重均分子量约为9000；
PAMXD6：重均分子量约为11000；
PA46-B：重均分子量约为5000；
PA46-C：重均分子量约为16000；
PA10T：重均分子量约为9000；
PA12：重均分子量约为10000；
玻璃纤维：CPIC ECS305K；
抗氧剂：受阻酚类抗氧剂；
实施例和对比例玻纤增强聚酰胺复合材料的制备方法：按照配比，从双螺杆挤出机的主喂料口加入PA6或PA66、PA46或PAMXD6（或其他聚酰胺树脂），从侧喂料口加入玻璃纤维，在双螺杆挤出机中熔融共混挤出后经冷却、风干、切粒，得到高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，挤出温度设在为230~280℃，主机螺杆转速为450rpm，螺杆的长径比为40:1。
各项性能测试方法：
（1）熔接痕强度：按国家标准GB/T1040.2-2008方法测试，测试样条为两端进浇。
（2）拉伸强度：按国家标准GB/T1040.2-200方法测试。
（3）弯曲强度：按国家标准GB/T9341-2008方法测试。
表1：实施例玻纤增强聚酰胺复合材料各组分配比及各项性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
PA6 100 100 100 100 100
PA66 100
PA46-A 15 15 10 20 25
PAMXD6 15
玻璃纤维 30 30 30 30 30 30
抗氧剂 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
熔接痕强度，Mpa 94 103 88 95 88 96
拉伸强度，Mpa 198 201 191 202 193 199
弯曲强度，Mpa 296 303 285 303 283 297
表2：对比例玻纤增强聚酰胺复合材料各组分配比及各项性能测试结果
对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6 对比例7
PA6 100 100 100 100 100 100 100
PA46-A 5 40
PA46-B 15
PA46-C 15
PA10T 15
PA12 15
玻璃纤维 30 30 30 30 30 30 30
抗氧剂 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
熔接痕强度，Mpa 81 82 83 80 84 85 83
拉伸强度，Mpa 181 194 188 178 192 197 191
弯曲强度，Mpa 268 290 272 261 281 293 282
从实施例和对比例1-2可知，本发明的方法中，还对PA46或者PAMXD6的重均分子量进行了考察，如果不在本发明的8000-12000范围内，则熔接痕强度的提升不足，甚至还会下降。
从对比例3/4可知，其他的聚酰胺的添加，对于熔接痕强度的提升很有限，甚至会降低熔接痕强度。
从实施例1/3/4和对比例5/6可知，PA46或者PAMXD6的加入量也极大影响熔接痕强度。

Claims (5)

1.一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
PA6或PA66 100份；
PA46或PAMXD6 10-25份；
玻璃纤维 1-50份；
所述的PA46、PAMXD6的重均分子量为8000-12000；
所述的PA6、PA66的重均分子量范围为20000-30000。
2.根据权利要求1所述的高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
PA6或PA66 100份；
PA46或PAMXD6 15-20份；
玻璃纤维 1-50份；
所述的PA46、PAMXD6的重均分子量为8000-12000；
所述的PA6、PA66的重均分子量范围为20000-30000。
3.根据权利要求1所述的高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，其特征在于，按重量份计，还包括0.1-2份的抗氧剂。
4.根据权利要求1所述的高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，其特征在于，PAMXD6的聚合单体为己二酸/间苯二胺。
5.权利要求1-4任一项所述的高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：从双螺杆挤出机的主喂料口加入PA6或PA66、PA46或PAMXD6，从侧喂料口加入玻璃纤维，在双螺杆挤出机中熔融共混挤出后经冷却、风干、切粒，得到高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料，挤出温度设为230~280℃，主机螺杆转速为300~600rpm，螺杆的长径比为40:1。
CN201911050576.8A 2019-10-31 2019-10-31 一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法 Active CN110791086B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911050576.8A CN110791086B (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911050576.8A CN110791086B (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110791086A CN110791086A (zh) 2020-02-14
CN110791086B true CN110791086B (zh) 2022-06-10

Family

ID=69440606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911050576.8A Active CN110791086B (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110791086B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110819082B (zh) * 2019-09-30 2021-07-06 广东轻工职业技术学院 一种高熔接痕强度玻纤增强pbt复合材料及其制备方法
CN114736513B (zh) * 2022-06-10 2022-09-30 江苏博云塑业股份有限公司 一种高熔接线强度玻纤增强尼龙材料及其制备方法
CN115216141A (zh) * 2022-08-10 2022-10-21 横店集团得邦工程塑料有限公司 一种高光泽高玻纤增强pa6材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103694680A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 上海日之升新技术发展有限公司 一种高流动良表面增强聚酰胺复合材料及其制备方法
CN105419316A (zh) * 2015-12-08 2016-03-23 广州市合诚化学有限公司 一种高熔接痕强度增强的聚酰胺材料及其制备方法与应用
CN106046777A (zh) * 2016-06-28 2016-10-26 长沙争明新材料有限公司 玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103694680A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 上海日之升新技术发展有限公司 一种高流动良表面增强聚酰胺复合材料及其制备方法
CN105419316A (zh) * 2015-12-08 2016-03-23 广州市合诚化学有限公司 一种高熔接痕强度增强的聚酰胺材料及其制备方法与应用
CN106046777A (zh) * 2016-06-28 2016-10-26 长沙争明新材料有限公司 玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110791086A (zh) 2020-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110791086B (zh) 一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法
CN104629353B (zh) 对热和光稳定的聚酰胺组合物
JP2009221479A (ja) ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物
CN106810852B (zh) 一种玻纤增强pa6组合物及其制备方法
KR102117866B1 (ko) 폴리아미드 성형 조성물, 그로부터 얻어진 성형품, 및 그의 용도
CN105419316B (zh) 一种高熔接痕强度增强的聚酰胺材料及其制备方法与应用
CN106928697B (zh) 尼龙材料及其制备方法和应用
WO2014050303A1 (ja) 繊維強化ポリアミド樹脂材料
CN112608594B (zh) 一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用
CN111511838A (zh) 包含半结晶共聚酰胺和扁平玻璃纤维的聚酰胺制剂
CN110079077B (zh) 一种耐磨性能优异的尼龙6组合物及其制备方法
CN112745675B (zh) 一种无卤阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法与应用
CN113429779A (zh) 一种增强增韧共混改性pa6/mxd6复合材料及其制备方法
CN110791085B (zh) 一种高熔接痕强度玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法
AU2015371136B2 (en) Thermoplastic composition having high fluidity
CN114573980B (zh) 一种聚酰胺组合物及其应用
CN110818999B (zh) 一种高熔接痕强度玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111117234A (zh) 一种冲击强度改善的增强聚酰胺56组合物及其应用
CN105733254B (zh) 一种熔体稳定且具有耐氯化物溶液特性的聚酰胺材料及其制备方法
CN114736509B (zh) 一种低翘曲、高模量、高韧性的尼龙组合物及其制备方法和应用
CN110819082B (zh) 一种高熔接痕强度玻纤增强pbt复合材料及其制备方法
CN116218209B (zh) 一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用
CN115960414B (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN116041952B (zh) 一种尼龙组合物及其制备方法和应用
CN111117230A (zh) 一种耐汽车冷却液腐蚀的聚酰胺56组合物及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant