[发明专利]一种高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体为高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料及其制备方法，主要应用于铁路产品领域的轨道交通紧固件。

背景技术

尼龙用于轨道交通紧固件领域，可以有效解决机车抖动、噪音大等问题，并能确保轴距稳定，减少维修次数，特别是它具备良好的抗震性，对保障铁路机车的平稳运行至关重要。随着铁路机车的不断提速，相应的对铁路产品的性能要求也越来越高，尤其是常年低温的寒冻区对其要求极其严格。国内外普通铁路、高铁、地铁上的紧固件（包括尼龙套管、轨距块、挡板座）均使用尼龙作为为主原料，其低温韧性差、耐磨性低、生产成本高，所以利用改性的玻纤/尼龙6复合材料取代其已成必然趋势。

发明内容

本发明制备了一种高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料，该材料制备的型件用于铁路行业的紧固件，利用复合增韧剂改善玻纤/尼龙6复合材料的韧性，利用空心玻璃微珠的润滑性改善玻纤的各向异性，提高玻纤/尼龙6复合材料各向同性从而提高其耐磨性。该复合材料具备良好的力学性能、化学稳定性，同时具有良好的耐磨性、抗氧性、耐高温性；

技术方案

上述高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料的制备方法包括：

步骤一、将尼龙6在110~120℃下烘干4~5小时；

步骤二、将增韧剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和三元乙丙橡胶进行共混，共混时间为5~8min；

步骤三、将干燥的尼龙6、复合增韧剂、空心玻璃微珠、抗氧剂放入高速混合机内，在常温下搅拌5~10min；

步骤四、将步骤三混合后的物料加入双螺杆挤出机的料斗内，将玻璃纤维从双螺杆中段的玻纤添加口加入，经熔融共混挤出、牵引，冷却制备高韧性耐磨轨道交通紧固件用玻纤/尼龙6复合材料；

其中双螺杆挤出机的温度设置为：后段温度235~245℃，中段和前段温度245~255℃，螺杆转速220~280r/min

本发明解决了传统玻纤/尼龙6复合材料的韧性问题，同时复配的增韧剂可有效降低生产成本，另外空心玻璃微珠可改善产品的表观，提高其耐磨性、耐高温性，并使材料具备良好的机械性能，满足铁路领域的使用；

具体实例：

为便于进一步说明本发明，下面结合具体实施例对本发明进行说明：

主要原料尼龙6 树脂，特性粘度2.48dL/g；增韧剂使用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和三元乙丙橡胶；填料为采购的空心玻璃微珠；填充玻纤使用采购的耐高温E型玻璃纤维；抗氧剂包括168,1010；防玻纤外露剂。双螺杆挤出机料筒温度一区温度：220~240℃，二区温度230~250℃，三区温度230~250℃，四区温度230~250℃，五区温度230~250℃，六区温度230~250℃，压力10~16MPa，螺杆长径比35~40，主机转速200~250r/min。将各组分按比例混合均匀置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出造粒；

本发明各实施例中所得的改性玻纤/尼龙6复合材料，按以下注塑条件注塑成测试样条。注塑条件：注塑温度230~240℃，注塑压力40~50MPa，注塑速度30~40mm/s；

各实施例具体检测标准如下：

缺口冲击强度      ISO179

低温缺口冲击强度  ISO179(-50℃,5H)

拉伸强度          ISO527(5mm/min)

完全强度          ISO178(3mm/min)

弯曲模量          ISO178(3mm/min)

摩擦系数          GB/T 3960

实施例1~5对应的各组分用量及实施例配方对应的样品性能（见表1和表2）

表1 实施例1~4的配方表