[发明专利]高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及塑料改性材料领域，具体公开了高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料及其制备工艺。

背景技术

尼龙由于具有良好的综合性能，包括力学性能，耐热性，耐磨性，耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，易于加工等，因此被广泛用做汽车零部件、工程结构材料和纺织纤维。玻纤作为一种增强纤维在尼龙改性上具有显著的增强效果，经玻纤改性的尼龙复合材料，在降低材料成本的同时，其力学性能和热变型性能得到大大提高，因此在尼龙制品选材上现普遍采用玻纤增强的尼龙复合材料，其使用量占到了尼龙总量的70％以上。但玻纤在增强尼龙性能的同时也带来了一些新的问题，比如玻纤的加入会增大体系的熔体粘度，增加加工难度，难于成型、薄壁和形状复杂的制品，这样在很大程度上限制了纤维增强尼龙材料的应用。因此，为了减小熔体粘度，目前主要采用加入短玻纤的方式对尼龙进行增强，同时材料中玻纤含量也较低。与短玻纤相比，长玻纤在性能增强上具有更明显的优势，经长玻纤增强的尼龙材料具有更高的力学性能，对长玻纤增强尼龙作深入的研究发现，材料的增强性能与最终保留在制品中的玻纤长度有关，在一定长度范围内材料的力学性能随纤维长度的增加而提高。

液晶是一种取向有序流体，既具有液体的易流动性，又有晶体的双折射等各向异性，且具有非常优良的流动性，是一种良好的改善材料流动性能的加工助剂。因此将液晶、玻纤与尼龙复合，不但可以对尼龙进行增强，还可以改善材料的加工流动性。因此开发出可以替代部分有色金属的高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料，具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的主要目的是针对上述现有尼龙增强材料玻纤含量偏低，粘度高，加工困难的问题，提供一种高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料。进一步，本发明提供前述高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料及其制备工艺。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

高性能、高流动性尼龙/(液晶)复合材料，采用质量百分比的如下原料：

通过进一步优选上述各成分及其比例，本发明的高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料，力学性能能满足不同产品的性能要求，使产品达到达到最优。

本发明进一步包括前述高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料的制备工艺，包括步骤：

1、由于液晶材料价格昂贵，直接加入致使材料的成本高，为了降低成本，需先将液晶在专用聚合设备中加工成液晶聚合物，再以液晶聚合物来改善体系的流动性；

2、开启单螺杆挤出机加热系统和玻纤干燥箱加热系统和模具加热系统，单螺杆挤出机一至五区温度设置为：270℃、270℃、272℃、272℃、275℃，玻纤干燥箱温度设置为：200℃，模具一至四区温度设置为：270℃、270℃、272℃、275℃；

3、打开模具上盖，将二十八股玻璃纤维依次从玻纤入口进，从玻纤出口出，并经过三个风机吹干箱，牵至牵引机处压进上下牵引胶辊之间；

4、按配方称取适量的尼龙、液晶聚合物、抗氧剂、润滑剂，根据各材料所占比例，依次按从多到少的顺序投入低速混料机内充分混合均匀；

5、待各个加热系统温度均达到设定温度并衡定后，开启单螺杆挤出机主机，转速达到100转以上时开启喂料电机，并将主电机和喂料电机转速均慢慢上调，主机转速最高可调到450转/min，喂料电机转速可调到80转/min；

6、待模具料嘴开始出料后，开启三个风机，再开启牵引机，牵引玻璃纤维，并通过高频调整牵引速度，确保从模具料嘴牵出的玻纤被尼龙66材料浸渍饱满，无浮纤现象；

7、待从牵引机出口处的材料达到要求后，开启切粒机，调整切刀转速和花辊转速，使切出的材料粒子长度为12mm，并使切粒速度与牵引机速度相匹配；

8、对生产出的材料及时进行各项物性指标检测，达到材料物性要求，即为合格的高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

合理的材料组份，掌握了材料组份与性能的关系，通过调整成份，可获得具有不同力学性能，不同加工流动性的高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料，以满足不同客户和不同产品的材料需求，以替代部分价格昂贵的有色金属材料，达到了降低成本的目的，使高性能、高流动性尼龙/液晶复合材料的应用范围更广泛。

具体实施方式

本发明中高性能、高流动性尼龙(液晶)复合材料，采用质量百分比的如下原料：

根据不同顾客的具体要求，采用不同的质量百分比的如下原料：