[发明专利]一种玻璃纤维增强尼龙复合材料及其制备方法

说明书

一种玻璃纤维增强尼龙复合材料，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：55‑80％的尼龙6，20‑40％的玻璃纤维和0.5‑5％的改性剂；其中，所述的改性剂包括助剂和腰果酚环氧化合物。本发明涉及的一种玻璃纤维增强尼龙复合材料及其制备方法，不仅能够降低玻璃纤维增强尼龙复合材料的加工成型难度，而且，该玻璃纤维增强尼龙复合材料在高温油热环境下仍具有良好的耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种玻璃纤维增强尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺-6(polyamide 6，简称PA6)，俗称尼龙6(Nylon6)，又称聚己内酰胺(Polycaprolactam)，其分子式为[-NH-(CH₂)₅-CO]_n-，它通常是由ε-己内酰胺缩聚制成，分子链带极性酰胺基(-NHCO-)基团，其中的氢可以与不同分子链上的羧基形成牢固的氢键。

尼龙6是一种结晶性聚合物，其外观为半透明或不透明的乳白色，相对分子质量在1.5-3万之间。尼龙6具有优良的自润滑性能、耐磨性和耐油性，而且机械强度较高、电绝缘性好、加工流动性好，使其在汽车、交通、化工、机械、仪表、农机、纺织机械等行业中得到广泛的应用。但是，尼龙6吸水率较高，使其在一定程度上产生塑化作用，导致制品的稳定性较差，耐热性能有待提高。

玻璃纤维(glass fiber，简称GF)具有低吸水性和良好的耐热性、抗腐蚀性、隔热性能、电绝缘性，而且拉伸强度高、弹性模量高、伸长率较小(小于3％)。玻璃纤维主要用作电绝缘材料，工业过滤材料，防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料，还可作为增强材料，用来制造增强塑料、增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制品。

玻璃纤维按照纤维中碱金属氧化的含量，可分为有碱玻璃纤维(碱金属含量大于12％)、中碱玻璃纤维(碱金属含量为6-12％)、低碱玻璃纤维(碱金属含量为2-6％)、无碱玻璃纤维(碱金属含量低于2％)；玻璃纤维按照直径大小，可分为粗纤维(单丝直径为 30μm)、初级纤维(单丝直径为20μm)、中级纤维(单丝直径为10-20μm)、高级纤维(单丝直径为3-9μm)、超细纤维(单丝直径＜4μm)；玻璃纤维按照外观，可分为连续纤维、短切纤维、空心玻璃纤维、磨细纤维和玻璃粉。

尼龙的改性主要包括物理改性和化学改性，化学改性是在聚合反应过程中添加别的单体，共聚合制备成共聚尼龙；物理改性一般是加入某些具有填料性能的改性剂(例如填充剂、润滑剂、增强材料、偶联剂、阻燃剂等)，使之与尼龙进行共混，得到改性尼龙。通过在尼龙中添加玻璃纤维得到的复合材料是一种常见的尼龙改性材料，这类材料具有良好的强度、耐热性能、优良的抗冲击性能、尺寸稳定性及低翘曲性等，但是，这类材料仍存在以下不足：①玻璃纤维与尼龙6的混合物挤出加工时，被剪切成碎段的玻璃纤维均匀分布在尼龙6中，使复合材料在挤出加工时流动性受到一定的限制，从而使复合材料的加工成型难度增大；②部分尼龙制品在使用时不仅要求其具有较高的力学性能和良好的热稳定性，甚至还需要其在综合环境条件下的力学性能、热稳定性、耐腐蚀性等，例如要求复合材料能在高温条件下抵抗油剂的侵蚀，因此，仍需要对玻璃纤维增强尼龙复合材料进行改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种玻璃纤维增强尼龙复合材料，不仅能够降低玻璃纤维增强尼龙复合材料的加工成型难度，而且，该玻璃纤维增强尼龙复合材料在高温油热环境下仍具有良好的耐腐蚀性。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种上述玻璃纤维增强尼龙复合材料的制备方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种玻璃纤维增强尼龙复合材料，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：55-80％的尼龙6，20-40％的玻璃纤维和0.5-5％的改性剂；其中，所述的改性剂包括助剂和腰果酚环氧化合物。