[发明专利]一种高强玻纤增强PA6复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，公开了一种高强玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。按重量份计，所述高强玻纤增强PA6复合材料包含PA6树脂45‑60份，高强S级玻璃纤维40‑55份，偶联剂0.2‑2份，抗氧剂0.1‑0.5份，润滑剂0.1‑0.5份。本发明的PA6复合材料选用高强S级玻璃纤维增强PA6材料，该玻璃纤维中主要氧化物的含量均比E玻纤高，其中Al₂O₃的含量在25％左右，熔制温度和析晶温度更高，与PA6复配后物理强度要更高。此外，材料中加入了硅烷偶联剂KH792，使聚酰胺和玻璃纤维的两界面之间形成硅烷弹性挢，从而有效提高了聚酰胺和玻璃纤维的结合性，极大程度的提高了复合材料的机械强度。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体是涉及一种高强玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺的合成是高分子化学发展的一个重要里程碑，石油化学工业和其他工业的发展为尼龙工程塑料的发展提供了丰富、价廉的原料和广阔的市场。在PA6加入30％的玻璃纤维，PA6的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度是未增强前的2.5倍，大大扩展了PA6材料的应用领域。中国发明专利CN102051045A公开了一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，这种PA6/ABS复合材料按重量百分比计，包含PA6树脂10～80％，ABS树脂10～40％，玻璃纤维5～40％，相容剂1～15％，其他助剂0.2～10％，具有刚性强，耐热温度高，耐冲性能优越，加工性能优异等优点。

在塑料工业高速发展的今天，作为工程材料的玻璃纤维(GF)增强尼龙(PA)，由于具有良好的力学性能和加工性能而得以广泛应用。PA经GF增强改性后，其强度、尺寸稳定性等均有较大的提高。另外，PA品种多，易回收循环利用，而且价格相对便宜。因此，开发高刚性和高韧性相平衡GF增强PA复合材料，对于满足市场需求和提供GF增强工程塑料共性技术具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是满足市场需求，提供一种高强玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。该复合材料以PA6为基材，通过选用高强度S级玻璃纤维增强基体树脂，得到更高物理性能的PA6复合材料。

为达到本发明的目的，按重量份计，本发明的高强玻纤增强PA6复合材料包含PA6树脂45-60份，高强S级玻璃纤维40-55份，偶联剂0.2-2份，抗氧剂0.1-0.5份，润滑剂0.1-0.5份。

进一步地，所述PA6树脂是一种半透明或不透明乳白色PA6树脂粒子，粘度在2.7-2.8之间。

进一步地，所述高强S级玻璃纤维是一种成分组成为SiO₂-Al₂O₃-MgO的玻纤，其中SiO₂含量为63-67％，Al₂O₃含量为23-27％，MgO含量为8-12％。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述高强S级玻璃纤维是一种成分组成为SiO₂-Al₂O₃-MgO的玻纤，其中SiO₂含量为65％，Al₂O₃含量为25％，MgO含量为10％。

进一步地，所述偶联剂是一种化学名为N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺的硅烷偶联剂KH-792。

进一步地，所述抗氧剂是受阻酚和亚磷酸酯复配体系。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述抗氧剂中受阻酚和亚磷酸酯的质量比为2-4：2。

进一步地，所述润滑剂是季戊四醇硬脂酸酯。

另一方面，本发明还提供了一种前述高强玻纤增强PA6复合材料的制备方法，包括以下步骤：