[发明专利]玻璃纤维增强聚酰胺树脂材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子技术领域，具体涉及玻璃纤维增强聚酰胺树脂材料及其制备方法；按重量份计，制备原料至少包括：玻璃纤维45‑65份、聚酰胺树脂50‑70份、润滑剂0.2‑2份、抗氧剂0.5‑2.5份、硅烷偶联剂1‑3份、热稳定剂0.1‑1份。

技术领域

本发明涉及高分子技术领域，具体涉及玻璃纤维增强聚酰胺树脂材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺树脂(PA)具有高强度，耐磨，耐溶剂，自润滑性好和使用温度范围广等优点，是国际上产量最大，应用最广的工程塑料之一。然而，聚酰胺也存在不足之处，即低温和干态冲击强度低，吸水性和吸湿(水)率、抗蠕变性差、密度和材料加工成本都较高。为了适应性能要求的不断提高，添加纤维和填料使树脂强度得到改善是最常用的方法。通过采用纤维、晶须、无机填料等对聚酰胺进行增强复合改性，制成热塑性增强聚酰胺复合材料，大幅度提高聚酰胺材料的强度、刚度、耐蠕变、耐热等性能，但是现有技术中，玻璃纤维与聚酰胺树脂的复合材料，具有实验方法困难、产品表面光滑度较差，对玻璃纤维的添加量要求高；复合材料力学性能差的缺点。

为此，研发一种不仅具有优异的力学性能还具有光滑的表面性能的玻璃纤维增强聚酰胺树脂材料及其制备方法成为了本领域技术人员研发的重点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了玻璃纤维增强聚酰胺树脂材料，按重量份计，制备原料至少包括：玻璃纤维45-65份、聚酰胺树脂50-70份、润滑剂0.2-2份、抗氧剂0.5-2.5份、硅烷偶联剂1-3份、热稳定剂0.1-1份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述玻璃纤维的平均长径比为18-25，平均纤维直径为10-20μm。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚酰胺树脂选自尼龙6、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12、尼龙MXD6中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述尼龙MXD6的熔体流动速率为40-45g/10min。

作为本发明一种优选的技术方案，所述润滑剂选自硬脂酰胺、甲撑双硬脂酰胺、N,N′-乙撑双硬脂酰胺、油酰胺、芥酰胺、蓖麻醇酸酰胺、固体石蜡、天然石蜡、矿蜡、液体石蜡、流动石蜡、白油、石蜡油、矿物油、微晶石蜡中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和亚磷酸三异癸酯的组合，其中2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和亚磷酸三异癸酯的质量比为1：(0.1-3)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述硅烷偶联剂中含有氨基和长碳链。

作为本发明一种优选的技术方案，所述热稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸镁、硬脂酸锂、硬脂酸锌、硬脂酸铝、双硬脂酸铝、硬脂酸铅中的一种或多种。

本发明的第二个方面提供了玻璃纤维增强聚酰胺树脂材料的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：

(1)将玻璃纤维、聚酰胺树脂于90～110℃的温度下干燥；

(2)将干燥后的玻璃纤维、聚酰胺树脂，与润滑剂、抗氧剂、硅烷偶联剂、热稳定剂混合加入到高速混合机中高速预混；然后在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，即得。

有益效果：本发明提供了玻璃纤维增强聚酰胺树脂材料及其制备方法，通过在系中添加玻璃纤维、聚酰胺树脂、润滑剂、抗氧剂、硅烷偶联剂、热稳定剂，并优选含有特殊长径比和直径的玻璃纤维，以及具有特定熔体流动速率的聚酰胺树脂，配合具有特殊官能团的助剂，利用组分之间的协同作用，使得本发明的玻璃纤维增强聚酰胺树脂材料不仅具有优异的力学性能，并且其抗拉强度和抗弯强度与许多铸造金属及合金相似，还具有优异的表面光滑性；