[发明专利]一种高性能长玻纤增强尼龙10T复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学领域，尤其是一种高分子材料及其制备方法。 

背景技术

尼龙10T为耐高温半芳香族尼龙，是由脂肪族二胺或二酸与带芳香环的二酸或二胺，经缩聚而制得，是芳香族尼龙的一种。由于在尼龙分子主链段中导入了芳香环，从而提高了耐热性和力学性能，降低了吸水率等，并且有较好的性价比，是介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料PEEK 之间的耐热性高的树脂，主要用于汽车和电气电子工业。以尼龙6 和尼龙66 为主的脂肪族尼龙，虽然有较好的综合性能，但是除了尼龙46 外，玻璃化转化温度都低，吸水率较高，耐热性不足，不能用于要求耐高温的应用领域，大大限制了它在高新技术领域的应用。半芳香族尼龙主要有尼龙6T 、尼龙9T、尼龙10T、尼龙12T、尼龙MXD6（是间苯二甲胺和己二酸的缩聚产物） 和聚苯二酰胺( Polyphthamide，简称为PPA) 类等。耐高温尼龙是指可长期在150℃以上使用的尼龙工程塑料。耐高温尼龙具有良好的耐磨性、耐热性、耐油性及耐化学药品性，还大大降低了原材料的吸水率和收缩率，具有优良的尺寸稳定性及优异的机械强度，能承受高强度和高负载、耐高温和在恶劣环境下工作，非常适合于发动机区域的应用，是取代汽车发动机周边金属材料的优良聚合物材料。 

市场上流通的均为短玻纤增强高温尼龙，纤维长度在1mm以下，纤维在粒子中无规排列，该材料缺口冲击低。国外只有瑞士EMS公司生产的长玻纤增强高温尼龙材料，但是基料为PA66+PA6I/X的混合物，热变形温度(1.80 MPa)为255℃，且低于短玻纤增强尼龙10T。目前，还没有出现过长玻纤增强PA10T材料（粒子长度11mm左右，纤维在高温尼龙中是连续的、平行的，纤维和粒子长度相同）。由于这类材料的熔点和热分解温度比较接近，加工成型比较困难，这也是无法制备长玻纤增强半芳香族尼龙复合材料的原因。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高性能长玻纤增强尼龙10T复合材料及其制备方法，它能提高玻纤增强尼龙10T复合材料的强度及刚性，大幅提升其韧性，改善其加工性能，扩展其加工的适用方式，以克服现有技术的不足。 

本发明的技术方案是：一种高性能长玻纤增强尼龙10T复合材料，按质量份数计算，包括尼龙10T40～80份，长玻纤20～60份，流动改性剂0.2～0.7份，热稳定剂0.4～0.6份。 

所述的流动改性剂为长链多官能团酯，热分解温度≥350℃。 

可以将PA10T替换成PA6T或PA9T或PA12T 制备出高性能长玻纤增强半芳香族尼龙复合材料。 

高性能长玻纤增强尼龙10T复合材料的制备方法，按上述的质量份数，取热尼龙10T，流动改性剂，热稳定剂，将尼龙10T、流动改性剂和热稳定剂共混挤出，通过实现连续长玻纤基础的装置对玻璃纤维进行浸渍，冷却后切粒成8～12 mm的颗粒，获得高性能长玻纤增强半芳香族尼龙复合材料。 

双螺杆挤出机的螺杆加工温度为200～315℃，实现连续长玻纤基础的装置的温度为305～315℃。 

玻璃纤维在浸渍设备的结构为：玻璃纤维通过压杆固定形成角a≥60°、角b≥90°的w型结构，且玻纤分布要1.5个以上的这个结构。 

本发明的有益效果：本发明选择熔融浸渍工艺来制备高性能长玻纤增强尼龙10T复合材料，通过调整压杆使得玻纤按附图中三角形排列（钝角的两边），玻纤在浸渍模具中得到了良好的分散，并添加抗氧剂和调整牵引频率来控制尼龙10T的分解时间，通过向该尼龙10T中加入流动性改性剂来改善基体树脂的流动性，从而解决尼龙10T 流动性差不易浸润玻璃纤维的缺陷以及熔点和分解温度接近导致加工困难的缺陷，最终成功制得长玻纤增强尼龙10T复合材料。本发明工艺简单，操作方便，效益高，制备的材料性能明显优于市场上流通的同类材料（经过螺杆剪切），适合于进行工业化生产。 

附图说明

图1为玻璃纤维在浸渍设备的结构。 

具体实施方式

  实施例1： 

一种高性能长玻纤增强PA10T复合材料，按质量份数计算，PA10T（市售牌号为Vicnyl 600T）55份，长玻璃纤维45份， 2303(流动改性剂) 0.5份，抗氧剂ST-181、ST-181A0.5份。