CN117683346B - 一种低吸水率玻纤增强pa/ppo合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法。所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA 30%‑40%；PPO10%‑20%；增容剂2%‑6%；增韧剂2%‑4%；玻璃纤维30%‑50%；润滑剂0.4%‑0.8%；抗氧剂0.3%‑0.6%；所述增韧剂包括SEBS和改性SEBS；所述改性SEBS为SEBS接枝马来酸酐，所述改性SEBS中苯乙烯含量为37‑45%；所述玻璃纤维是经过硅烷化合物表面处理过的改性玻璃纤维；所述硅烷化合物包括三乙氧基[4‑(三氟甲基)苯基]硅烷和N‑[3‑(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁‑1‑胺。
Description
技术领域
本发明属于工程塑料合金材料技术领域，涉及一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法。
背景技术
聚酰胺(PA)是一种大规模生产、应用的聚合物，由于其特殊的机械性能、耐溶剂性能、耐热性能、相容性等，广泛应用于电子电气、建筑材料、轨道交通、家用电器等领域。尼龙分子主链中的酰胺基是亲水基团，具有吸水性，酰胺基密度愈低，吸水率愈小。尼龙吸水后，分子间的氢键被破坏，分子间的相互作用力减弱，导致尼龙强度和模量下降，冲击强度上升，制品尺寸发生较大变化，限制了其应用领域的扩大。聚苯醚(PPO)吸水性低、耐热性和尺寸稳定性好，其自身存在耐油性和耐溶剂性差、熔融流动性差、成型加工困难等缺点，将PA与PPO共混制得高分子合金能够实现优势互补，既能改善PPO的耐溶剂性和加工性，又能弥补PA吸水性大、尺寸收缩大的不足，从而提升PA/PPO产品的稳定性和产品质量。
淋浴设施、精密阀门等产品中使用到的PPO合金材料，随着产品升级和测试条件逐渐苛刻，暴露出了不同的问题。PPO/PS合金注塑成型的水龙头阀门在高温高湿环境中容易出现应力开裂现象；常规40％玻纤增强PA66/PPO，PA6/PPO合金仍旧存在吸水大、尺寸不稳定等问题。
目前，国内外科技工作者在PA/PPO合金的改性研究方面已取得了显著成果，推动了PA/PPO合金的广泛应用。本发明专注于在高温高湿环境中PA或PPO合金制件出现吸水率过大导致尺寸不稳定以及应力开裂等现象，开发一款力学性能优良、低吸水、高耐热的PA/PPO合金，以期满足可应用于淋浴设施、精密阀门等工作条件湿度大的零件中。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明通过选择特定的增韧剂和玻璃纤维，和体系中其他组份相作用，大大降低了合金材料的吸水率，以满足高温高湿环境中零件的应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：
所述增韧剂包括SEBS和改性SEBS；所述改性SEBS为SEBS接枝马来酸酐，所述改性SEBS中苯乙烯含量为37-45％；所述玻璃纤维是经过硅烷化合物表面处理过的改性玻璃纤维；所述硅烷化合物包括三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺；所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比为(1.1-1.5)：1。
作为本发明的优选方案，所述SEBS和改性SEBS的质量比为1：(0.4-0.8)。
作为本发明的优选方案，所述PA为PA612，粘数为135±15g/mL。
作为本发明的优选方案，所述PPO的特性粘度为45±0.02cm3/g，熔融指数为3～4g/10min。
作为本发明的优选方案，所述硅烷化合物的加入量为玻璃纤维质量的0.8％-1.2％。
作为本发明的优选方案，所述润滑剂为共聚物和珠状或薄片状蜡的混合物。
作为本发明的优选方案，所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂2246、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂626中的一种或几种组合。
第二方面，本发明提供了前述合金的制备方法，所述方法包括以下步骤：
将配方量的PA、PPO、增容剂、增韧剂、玻璃纤维、润滑剂和抗氧剂加工混合均匀后送入双螺杆挤出机，经过挤出造粒得到PA/PPO合金。
作为本发明的优选方案，所述双螺杆挤出机的加工温度为260℃-280℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为240rpm-360rpm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过采用特定的PA和PPO组合，与体系中的增韧剂和玻璃纤维等相互作用，成功地降低了合金材料的饱和吸水率至0.91％，与传统的PA6/PPO合金相比，这种合金材料的吸水率降低了一半以上。同时，该合金还具有较好的力学性能和耐热性能。使用此合金材料注塑的制件特别适合在高湿度和高温度的环境中应用，如淋浴设施和精密齿轮等。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：
作为本发明的更优选方案，所述PA为PA612；所述PA612为聚十二烷二酰己二胺，粘数为135±15g/mL。所述粘数是通过GB/T 1632-93方法测量得到。
作为本发明的优选方案，所述PA的重量百分比含量可为30％、32％、34％、36％、38％或40％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述PPO的重量百分比含量可为10％、12％、14％、16％、18％或20％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述增容剂的重量百分比含量可为2％、4％、6％、8％或10％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述增韧剂的重量百分比含量可为2％、3％或4％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述玻璃纤维的重量百分比含量可为30％、32％、34％、36％、38％或40％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述润滑剂的重量百分比含量可为0.4％、0.5％、0.6％、0.7％或0.8％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述抗氧剂的重量百分比含量可为0.3％、0.4％、0.5％或0.6％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的优选方案，所述PPO的特性粘度为45±0.02cm3/g，熔融指数为3～4g/10min。所述特性粘度是在25℃氯仿中采用乌氏粘度计测定；所述熔融指数的测定条件为温度230℃，载荷2.16kg。
作为本发明的优选方案，所述增容剂为马来酸酐接枝聚苯醚(MAH-g-PPO)。
作为本发明的优选方案，所述增韧剂包括SEBS和改性SEBS。SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，英文全称Stvrene Ethvlene Butylene Styrene，简称SEBS。所述SEBS的苯乙烯含量为55-65％，在25℃下15wt％甲苯溶液粘度为400-600mPa·s；所述粘度是通过GB/T 2794-2013测定得到；作为本发明的更优选方案，所述SEBS的苯乙烯含量为60％，在25℃下15wt％甲苯溶液粘度为500mPa·s。
作为本发明的优选方案，所述改性SEBS为SEBS接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)，所述改性SEBS中苯乙烯含量为37-45％；所述改性SEBS中苯乙烯含量为41％。
作为本发明的优选方案，所述SEBS和改性SEBS的质量比为1：(0.4-0.8)；作为本发明的更优选方案，所述SEBS和改性SEBS的质量比为1：0.6。
作为本发明的优选方案，所述玻璃纤维是经过硅烷化合物表面处理过的改性玻璃纤维；作为本发明的更优选方案，所述硅烷化合物的加入量为玻璃纤维质量的0.8％-1.2％，例如0.8％、0.9％、1.0％、1.1％或1.2％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的优选方案，所述硅烷化合物包括三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺；作为本发明的更优选方案，所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比为(1.1-1.5)：1；作为本发明的更优选方案，所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比为1.3：1。
作为本发明的优选方案，所述改性玻璃纤维的处理过程如下：将硅烷化合物加入到无水乙醇、去离子水中并调节pH为4，配制得到处理液，将处理液和玻璃纤维混合搅拌在80℃下反应5h，然后滤除处理液，将处理后的玻璃纤维置于真空干燥烘箱内80℃烘干，得到改性玻璃纤维；所述硅烷化合物、无水乙醇和去离子水的质量比为0.5：2：1。
作为本发明的优选方案，所述润滑剂为共聚物和珠状或薄片状蜡的混合物。
作为本发明的优选方案，所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂2246、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂626中的一种或几种组合；作为本发明的优选方案，所述抗氧剂包括抗氧剂168和抗氧剂1098；作为本发明的优选方案，所述抗氧剂168和抗氧剂1098的质量比为1：(0.9-1.1)；作为本发明的优选方案，所述抗氧剂168和抗氧剂1098的质量比为1：1。
本发明具体实施例部分还提供了前述PA/PPO合金的制备方法，所述方法包括以下步骤：
将配方量的PA、PPO、增容剂、增韧剂、玻璃纤维、润滑剂和抗氧剂加工混合均匀后送入双螺杆挤出机，经过挤出造粒得到PA/PPO合金。
作为本发明的优选方案，所述玻璃纤维从侧喂料口加入。
作为本发明的优选方案，所述的双螺杆挤出机长径比为44。
作为本发明的优选方案，所述加工混合时间为3min-5min，例如3min、4min或5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的优选方案，所述双螺杆挤出机的加工温度为260℃-280℃，例如260℃、265℃、270℃、275℃或280℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；双螺杆挤出机的螺杆转速为240rpm-360rpm，例如240rpm、260rpm、280rpm、300rpm、320rpm、340rpm或360rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
以下各实施例中所用PA为PA612(牌号为TypeⅡ，山东东辰工程塑料有限公司)；PPO(牌号为LXR045，蓝星化工新材料股份有限公司)；增容剂为MAH-g-PPO(牌号FB820，佳易容聚合物(上海)有限公司)；玻璃纤维(无碱短切纤维，泰山玻璃纤维有限公司)；增韧剂包括SEBS(牌号为Q5536H，众立合成材料)和改性SEBS(RP6670，美国科腾)；润滑剂(牌号为P130，布吕格曼)；抗氧剂包括抗氧剂168和抗氧剂1098(德国巴斯夫)，所述抗氧剂168和抗氧剂1098的质量比为1：1。
实施例1：
本实施例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％，
其中，所述SEBS和改性SEBS的质量比为1：0.6；所述玻璃纤维是经过硅烷化合物表面处理过的改性玻璃纤维，所述硅烷化合物的加入量为玻璃纤维质量的1.0％；所述硅烷化合物包括三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺；所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比为1.3：1；所述改性玻璃纤维的处理过程如下：将硅烷化合物加入到无水乙醇、去离子水中并调节pH为4，配制得到处理液，将处理液和玻璃纤维混合搅拌在80℃下反应5h，然后滤除处理液，将处理后的玻璃纤维置于真空干燥烘箱内80℃烘干，得到改性玻璃纤维；所述硅烷化合物、无水乙醇和去离子水的质量比为0.5：2：1。
所述PA/PPO合金的制备方法包括：
将配方量的PA、PPO、增容剂、增韧剂、润滑剂和抗氧剂加工混合4min后送入双螺杆挤出机，然后将混合均匀的物料与从侧喂料口加入的玻璃纤维一起通过双螺杆挤出机挤出造粒，其中双螺杆挤出机的加工温度为270℃，螺杆转速设定为300rpm。
实施例2：
本实施例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：30％，PPO：20％，增容剂：2％，增韧剂：3％，玻璃纤维：44％，润滑剂：0.5％，抗氧剂：0.5％，
其中，所述SEBS和改性SEBS的质量比为1：0.4；所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同，不同之处在于，所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比为1.1：1；
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
实施例3：
本实施例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：40％，PPO：10％，增容剂：5％，增韧剂：2％，玻璃纤维：42％，润滑剂：0.7％，抗氧剂：0.3％，
其中，所述SEBS和改性SEBS的质量比为1：0.8；所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同，不同之处在于，所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比为1.5：1。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例1：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。
增韧剂包括SEBS(牌号为Q5536H，众立合成材料)和改性SEBS(RP6670，美国科腾)；所述SEBS和改性SEBS的质量比为1：1.2；所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例2：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。
增韧剂为SEBS(牌号为Q5536H，众立合成材料)；所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例3：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。
增韧剂为改性SEBS(RP6670，美国科腾)；所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例4：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。所述玻璃纤维不经过表面改性处理。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例5：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同，不同之处在于，所述硅烷化合物为KH-550。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例6：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同，不同之处在于，所述硅烷化合物为N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例7：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同，不同之处在于，所述硅烷化合物为三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例8：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同，不同之处在于，所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比为1：1.5。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例9：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同，不同之处在于，所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷替换为五氟苯基三乙氧基硅烷。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例10：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％。所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同，不同之处在于，所述N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺替换为N-[3-三甲氧基甲硅基]丙基]-1,6-己二胺。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例11：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％；所述PA为PA6(牌号为YH800，湖南岳化化工有限公司)。
所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
对比例12：
本对比例提供了一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金及其制备方法，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：PA：32％，PPO：18％，增容剂：6％，增韧剂：3％，玻璃纤维：40％，润滑剂：0.6％，抗氧剂：0.4％；所述PA为PA610(牌号为TypeⅡ，山东东辰工程塑料有限公司)。
所述玻璃纤维的处理过程与实施例1中相同。
所述PA/PPO合金的制备方法与实施例1相同。
将实施例1-3和对比例1-12中制备得到的合金进行性能检测，检测方法为ISO标准，检测结果如下表1和下表2所示。
表1：实施例1-3和对比例11-12的合金性能测试结果
表2：对比例1-10的合金性能测试结果
在对比例11-12中，选用的PA分别是为PA6、PA610，特别是选用PA6时，制备得到的合金饱和吸水率提高到了2.47％，说明PA6在体系中会使得抗吸水性变差，当选用PA610和PA612，尤其是PA612时，饱和吸水率较低，有利于得到低吸水率玻纤增强PA/PPO合金。
从上表对比可以看出，相比于实施例1，在对比例1-3中，当采用不同含量的SEBS、改性SEBS时，对于合金的力学性能和耐热性都产生了影响，特别是对冲击性能影响明显，这可能是因为当选择增韧剂包括特定的SEBS和改性SEBS，并控制SEBS和改性SEBS的质量比为1：(0.4-0.8)时，此时协同作用形成的合金确保了材料在承受冲击时具有更高的能量吸收能力，界面结合力更强，耐热性更好。
在对比例4中未将玻璃纤维进行改性处理，在对比例5中对玻璃纤维改性处理用到的硅烷化合物替换为KH550，在对比例6中添加只包括N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的硅烷化合物，在对比例7中添加只包括三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷的硅烷化合物，在对比例8中将三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比替换为1：1.5，此时对比例4、对比例5、对比例7中制得的合金不仅易于吸水，此时的耐温及力学性能都有所下降，在对比例6、对比例8中，对于合金的韧性和耐水耐温性能影响明显，这可能是因为三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷含有三个乙氧基官能团和一个苯基官能团，同时其上还连接着一个疏水性的三氟甲基官能团，改善了玻璃纤维与合金基体相容性，且降低了材料的吸水率，在高温、高湿下，苯基官能团和三氟甲基官能团能够保持相对稳定的结构；与此同时N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺进一步增强了与PA和PPO的界面结合力，两者相互作用，从而显著降低PA/PPO合金的吸水率并提高其力学性能和耐热性能；而当N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺加入过多时，可能导致分子间的相互作用过强，使得材料内部的结合力增大，可能导致材料在受到外力作用时过于刚硬，缺乏韧性，在表面过量的N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺可能导致涂层不均匀或易脱落，影响耐水耐温性能。在对比例9中将三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷替换为五氟苯基三乙氧基硅烷，对比例10中将N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺替换为N-[3-三甲氧基甲硅基]丙基]-1,6-己二胺，此时整体性能也略有下降。这可能是因为五氟苯基三乙氧基硅烷的表面能相对较高，它与玻璃纤维表面的结合力较弱；N-[3-三甲氧基甲硅基]丙基]-1,6-己二胺具有较长碳链，使得硅烷分子在材料中更容易发生移动、聚集或析出，影响其与基体的结合力，并且在高温下易发生降解或氧化。由此可看出，选择特定的硅烷化合物包括三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺并限定三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比，进一步对玻璃纤维进行改性处理，此时不仅可以显著改善玻璃纤维与PA/PPO基体的界面结合，降低饱和吸水率，同时材料的力学性能、耐热性能也十分优秀。
综上所述，本发明通过采用特定的PA和PPO组合，与体系中的增韧剂和玻璃纤维等相互作用，成功地降低了合金材料的饱和吸水率至0.91％，与传统的PA6/PPO合金相比，这种合金材料的吸水率降低了一半以上。同时，该合金还具有较好的力学性能和耐热性能。使用此合金材料注塑的制件特别适合在高湿度和高温度的环境中应用，如淋浴设施和精密齿轮等。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种低吸水率玻纤增强PA/PPO合金，其特征在于，所述合金包括以下重量百分比含量的组分：
所述增韧剂包括SEBS和改性SEBS；所述改性SEBS为SEBS接枝马来酸酐，所述改性SEBS中苯乙烯含量为37-45％；
所述玻璃纤维是经过硅烷化合物表面处理过的改性玻璃纤维；所述硅烷化合物包括三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺；所述三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和N-[3-(二甲氧基甲基硅烷)丙基]丁-1-胺的质量比为(1.1-1.5)：1。
2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述SEBS和改性SEBS的质量比为1：(0.4-0.8)。
3.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述PA为PA612，粘数为135±15g/mL。
4.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述PPO的特性粘度为45±0.02cm3/g，熔融指数为3～4g/10min。
5.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述硅烷化合物的加入量为玻璃纤维质量的0.8％-1.2％。
6.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述润滑剂为共聚物和珠状或薄片状蜡的混合物。
7.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂2246、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂626中的一种或几种组合。
8.一种如权利要求1-7任一项所述合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将配方量的PA、PPO、增容剂、增韧剂、玻璃纤维、润滑剂和抗氧剂加工混合均匀后送入双螺杆挤出机，经过挤出造粒得到PA/PPO合金。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的加工温度为260℃-280℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为240rpm-360rpm。
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