[发明专利]一种良好表观质量的增韧增强尼龙6复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及到一种良好表观质量的增韧增强尼龙6复合材料及其制备方法。

背景技术

通常说来，尼龙6具有优异的机械性能、热性能、抗冲击性能和耐化学性能，所以被广泛的应用到汽车部件、电子电器部件、家庭用品部件和其他的一些领域。在这其中，无机矿物增强尼龙6，尤其是玻璃纤维增强尼龙6，因为其具有高强度、高耐热、高抗疲劳、低成形收缩等良好性能，而被广泛应用于汽车、机械、家电、航空及军用部件等领域。然而在实际的应用过程中，有些材料需要更好的韧性和表观质量，同时在价格和加工方面能有更省钱和更方便的产品。单纯在尼龙6中添加玻璃纤维能大幅度的提高材料的机械性能，刚度，热性能，但是这会导致制件的表观质量差，表面玻璃纤维外露严重，同时也会导致制件翘曲严重，变形厉害，不利于制件的装配。

针对上面出现的情况，人们已经做了相当多的研究探讨。

USP 6756439提出在制备矿物增强尼龙6的过程中添加接枝的ASA物质，能有效的改善表观质量，性能相对没加ASA的矿物增强尼龙6降低了10～20％。

USP 6534583提出用尼龙6T/6I或是尼龙TMD-T/6添加到无机矿物增强尼龙6中，表观质量好，光泽也很高，性能方面与没添加的基本相同。

USP 5013786中提出用乙烯、n-丁基丙烯酸酯、丙烯酸共聚物添加到无机矿物增强尼龙6中，表观质量好，Izod冲击最高可达到86J/m。

USP 4528304提出了使用一种稀土矿物组分，通过在玻纤增强热塑性塑料体系中引入该种组分也可以使得材料的表观质量问题得到解决。

上述这些专利所提供的技术从不同的角度解决了无机矿物外露所造成的制件表观质量恶化问题。然而，可以明显看出，这些专利技术也都还存在其不足之处。它们要么对制备这些无机矿物增强尼龙6复合材料的原料提出很多特殊的要求，要么它们是以牺牲一定的玻璃纤维增强材料优异的力学和热学性能作为代价，虽然从中可取得制件相应良好的表观质量，但材料的力学性能和热学性能不可避免的受到较大损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的上述不足，用比较简便的方法和低廉的成本，提供一种良好表观质量的增韧增强尼龙6复合材料及其制备方法。

本发明通过添加增韧母粒的方法，改变熔融树脂的流动特性，抑制玻璃纤维和无机矿物在制件表面外露，同时也解决了制件翘曲问题。

其发明目的可以通过以下技术方案得以实现。

一种良好表观质量的增韧增强尼龙6复合材料，包括以下组分(重量比)：

尼龙6树脂                    10～75％

相容剂                       1～10％

玻璃纤维                     10～40％

增韧母粒                     10～40％

其他助剂                     0.5～3％

所述的尼龙6树脂的相对粘度为2.0～3.5，优选为2.4～3。

所述的相容剂为聚烯烃与不饱和酸、酸酐的接枝物。其中，聚烯烃为聚丙烯、聚乙烯或乙烯-辛烯共聚物；不饱和酸为丙烯酸或甲基丙烯酸；酸酐是马来酸酐。

所述的接枝聚丙烯、聚乙烯或乙烯-辛烯共聚物的接枝率，一般在0.5～3％(重量比)，优选在0.8～1.5％(重量比)。

所述的相容剂的重量百分比为1～10％，优选在3-8％。

所述的玻璃纤维是无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维或高强玻璃纤维。其中，玻璃纤维直径为5～24μm；重量百分比为10～40％。

所述的聚烯烃是聚丙烯、聚乙烯或乙烯-辛烯共聚物。

所述的无机矿物粉料是滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、玻璃微珠、高岭土、白泥或煤渣粉。

所述的增韧母粒是无机矿物粉料和聚烯烃通过捏合造粒得到，它们在母粒中的重量百分比分别是：60～90％、10～40％。

所述的捏合过程中，温度是：50～100℃，时间0.5～3小时。增韧母粒的用量在10～40％(重量百分比)。