[发明专利]一种良外观高玻纤增强尼龙复合材料及其应用

说明书

本发明提供一种良外观高玻纤增强尼龙复合材料及其应用。本发明的材料包括以下重量份数的组分：玻璃纤维30‑65份；尼龙树脂35‑70份；透明尼龙3‑15份；膨胀石墨0.01‑1份；其他组分0.1‑5份。本发明所得良外观高玻纤增强尼龙复合材料，保留了玻纤增强尼龙材料固有的力学性能和热学性能，不仅具有优良的表观质量，而且具有低散发、耐候性好、在高温高湿环境下使用无表面析出问题，可以同时满足汽车内饰、外饰、发动机周边等应用，大大拓宽了高玻纤增强尼龙复合材料的应用领域。

技术领域

本发明属于聚酰胺技术领域，特别涉及一种良外观高玻纤增强尼龙复合材料及其应用。

背景技术

玻纤增强尼龙复合材料因其具有优异的力学性能、抗蠕变、耐疲劳及耐化学腐蚀性能而广泛的应用于汽车、家电以及电子电器工业中。但是当复合材料中的玻璃纤维达到一定含量后，导致产品表面浮纤，表观急剧劣化，从而大大限制了材料的应用尤其是具有较高外观要求的零部件上的应用。为解决上述问题国内外相关技术人员也做了大量的研究工作。

当前，通常采用以下方法来改善尼龙制品表面浮纤问题：1)提高树脂基料流动性，如使用尼龙低聚物、低粘度尼龙、共聚尼龙、石墨烯改性高流动尼龙等，实际上降低了注塑温度下的聚合物粘度，但其会牺牲材料的力学性能、热变形温度，无法通过高温热存放试验，而且由于粘度过低或粘度梯度差异导致玻纤更容易摆脱树脂基体的束缚，造成外露。2)提高材料流动性，这也是较为常用的改性手段，如己二酸、超支化聚酯等流动改善助剂，但是此类低分子量助剂往往耐温性较差，在注塑成型较大型制品时会引发材料热降解，在热老化及高温高湿的发动机周边应用中易析出影响外观，并且玻纤含量大时基本不起作用。3)降低材料中的玻璃纤维含量，如添加部分玻璃微珠、矿粉或者特殊种类的玻璃纤维，如扁平玻纤、滑石粉、细磨玻纤等，但其或增加成本或牺牲材料性能，产品性价比不高，且浮纤改善效果并不明显。4)降低材料结晶温度，如使用有机染料苯胺黑，具有较低的成本和明显的改善效果，但苯胺黑的加入会使材料的耐光老化劣化，总碳散发明显上升，无法满足汽车塑件作为内外饰的使用要求。5)采用特种聚合物复配，如透明尼龙，通过同时降低聚酰胺的熔点和结晶温度获得改善的外观，但为达到理想的浮纤改善效果，透明尼龙的添加量需较高，这样既加大了产品配方成本，还易导致材料的热变形温度下降过大。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的技术不足和缺陷，提供一种良外观高玻纤增强尼龙复合材料，当该良外观高玻纤增强尼龙复合材料的共混物从挤出机挤出或注塑机射出时，在膨胀石墨自润滑性及高聚物挤出物胀大效应的双重作用下，体积蓬松轻质、低粘度的膨胀石墨随着扩张方向朝熔体外侧流动，并通过非晶性透明尼龙的迟滞固化富集于材料表层，从而达到在少量添加透明尼龙的同时实现改善最终零件浮纤的目的。本发明所得良外观高玻纤增强尼龙复合材料，保留了玻纤增强尼龙材料固有的力学性能和热学性能，不仅具有优良的表观质量，而且具有低散发、耐候性好、在高温高湿环境下使用无表面析出问题，可以同时满足汽车内饰、外饰、发动机周边等应用，大大拓宽了高玻纤增强尼龙复合材料的应用领域。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种良外观高玻纤增强尼龙复合材料，包括以下重量份数的组分：

玻璃纤维30-65份；

尼龙树脂35-70份；

透明尼龙2-10份；

膨胀石墨0.01-1份；

其他组分0.1-5份。

所述的玻璃纤维是指纤维直径在10至20μm,长度在3.0至4.5mm的短切玻璃纤维。

所述尼龙树脂选自PA66、PA56、PA6、PA66/6T的一种或几种的组合。