長玻纖增強改性尼龍的製作方法
2023-06-11 12:21:56 1
本發明涉及複合材料的
技術領域：
，具體涉及一種長玻纖增強改性尼龍。
背景技術：
：長玻纖增強改性尼龍材料具有如下特性高強度、剛性、彎曲強度、拉伸強度等；耐高溫、耐低溫，尤其適合使用在高低溫交變頻繁的場合；高尺寸穩定性；可在普通注塑機上進行注塑成型，也可模壓成型；低翹曲、表面光潔。可以彌補常用的短纖維增強熱塑性塑料的不足。鑑於其突出的力學性能和熱性能，採用長纖維增強技術是實現通用塑料和工程塑料達到高性能化目標的重要改性技術之一，lfrt可在汽車、機械、體育、航空航天等領域廣泛應用。主要用於性能要求較高的零件，如需承受高強度、高衝擊的塑料功能件，像油門踏板、電氣插接盒和塑料齒輪等。但是由於玻纖和pa樹脂材質的差異，容易產生相容性問題，在成型過程中出現玻纖外露(俗稱浮纖)等表面質量不良現象。技術實現要素：本發明的目的在於克服現有技術存在的以上問題，提供一種長玻纖增強改性尼龍(lfrt)，本發明的改性尼龍(lfrt)中長玻纖和pa樹脂的相容性良好，玻纖不易外露，同時兼具高強度、高衝擊性能。為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：提供一種長玻纖增強改性尼龍，是由以下重量份的原料組成：作為優選，長玻纖增強改性尼龍是由以下重量份的原料組成：聚醯胺樹脂60-70份；長玻纖10-12份；三元無規共聚物0.8-1.2份；環形碳化二亞胺mc-cdi0.3-0.5份；偶聯劑0.1-0.3份；潤滑分散劑0.35-0.4份。配方中，環形碳化二亞胺mc-cdi的結構式如下：其中，式中r為脂肪族基團，x為胺酯(nhcoo)或尿素(nhconh)，y為聚碳酸酯，n為1或2。作為優選，所述長玻纖的長度為8-15mm。作為優選，所述三元無規共聚物為乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元無規共聚物。作為優選，所述偶聯劑為矽烷偶聯劑。作為優選，所述潤滑分散劑為改性乙撐雙脂肪酸醯胺。作為優選，所述長玻纖增強改性尼龍還包括0.5-2質量份的其他助劑，其中，所述其他助劑包括抗氧劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、色粉。本發明長玻纖增強改性尼龍的有益效果是：(1)本發明採取超低粘度pa加入長玻纖的方法，使長玻纖與pa樹脂之間易於形成穩定界面相容性的特點，實現改善浮纖的目的。同時，本發明還在注塑過程中，添加少量的潤滑分散劑(taf)，該潤滑分散劑極性基團與矽烷偶聯劑的長鏈末端通過範得華產生很強的吸引力，該吸引力足以使兩物相界面消失，而形成一相，這樣，在長玻纖、基本樹脂pa之間形成了交聯點，明顯改善了長玻纖與pa樹脂的粘結狀態。由於長玻纖在pa樹脂中得到很好地包覆，在加工過程中長玻纖與pa樹脂同步流動，不易扯開，大大地減少外露的玻纖，產品的表面平整度更好更光滑；因taf起到相溶劑作用，可節省偶聯劑的使用，防止因為過多助劑的加入增加揮發性氣體的釋放，最終產品更環保、安全；(2)本發明中添加的環形碳化二亞胺mc-cdi，能有效地捕捉聚合物中因pa樹脂水解產生的羧基，生成穩定無害的產物(如醯脲衍生物)，降低pa樹脂羧酸官能基含量、水含量，防止pa樹脂因酸化催化水解所導致的劣化，而且由於長玻纖很好的包覆，使pa樹脂更不易水解，有效防止因為mc-cdi捕捉作用產生過多醯脲衍生物造成明顯提高水的介電常數，破壞水結構，使臨界膠束濃度增大，膠團尺寸變小，最終降低偶聯劑的偶聯效果；(3)另還添加了乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元無規共聚物，擠出加工過程中可對pa樹脂進行封端及擴鏈，有效抑制pa樹脂的水解。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，本發明的具體實施方式由以下實施例詳細給出。具體實施方式下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。按照下表1中各實施例的配方量稱量原材料，將所稱取的樣品加入高混機中，轉速1000轉/分，混勻20min，充分混勻後，得到預混料，再將預混料轉移至雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的擠出溫度為200℃，雙螺杆擠出機的擠出轉速為600轉/分，擠出造粒，得到長玻纖增強改性尼龍。表1實施例中長玻纖增強改性尼龍的重量份對各個實施例製備的長玻纖增強改性尼龍，進行結果驗證試驗，按表2標準進行測試，結果見表3。表2主要技術指標編號項目指標測試方法1維卡溫度≥120℃iso3062彎曲強度≥65mpaiso1783缺口衝擊強度≥20kj/m2iso1804耐水解性能保持率≥85％90℃/rh90/72h表3驗證試驗結果不同時添加三元無規共聚物、mc-cdi和偶聯劑三者的對比例6效果均較差。添加三元無規共聚物，不添加mc-cdi(對比例5)和偶聯劑(對比例3)效果次之，這是因為只有三元無規共聚物對聚碳酸酯進行封端及擴鏈，有效抑制聚碳酸酯的水解的作用，而沒有環形碳化二亞胺(mc-cdi)阻止聚合物水解的作用，以及偶聯劑增強機械性能的效果，使其相對於按照本發明配方中實施例得到產品的機械性能降低。通過實施例4與對比例7進行對比，不難看出，添加長玻纖增強改性尼龍(lfrt)的技術效果比使用短玻纖增強改性尼龍的技術效果更好，這是因為長玻纖增強改性尼龍材料具有高強度、剛性、彎曲強度、拉伸強度等特性，尤其適合使用在高低溫交變頻繁的場合，機械性能整體增強。而且潤滑分散劑(taf)針對長玻纖和短玻纖的作用不一樣，明顯是在長玻纖的時，潤滑分散劑(taf)的作用發揮較好。比較實施例4與實施例7，可以明顯看出，添加更多的交聯劑並沒有增效的作用，反而添加量較少的實施例4的技術效果更好，也即在taf的添加量一致的情況下，增加偶聯劑的使用並沒有明顯增加技術效果，只需添加較少的矽烷偶聯劑就可以達到很好的技術效果，這是因為taf起了相溶劑作用，具有節省偶聯劑使用的作用，taf與矽烷偶聯劑的長鏈末端通過範得華產生很強的吸引力的作用是具有一定的平衡作用的，超過平衡點，作用便不再明顯，但是不適用其中任何一個原料(對比例2中未使用taf，對比例3中未使用矽烷偶聯劑)均卻明顯降低了力學性能，由此得出taf與矽烷偶聯劑之間起到了協同增效的作用，互相關聯、互相作用。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。當前第1頁12