[发明专利]一种尼龙复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种尼龙复合材料及其制备方法与应用。本发明的尼龙复合材料按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂20～60份，苯胺黑0.2～1份，玻璃纤维40～70份，聚乙烯吡咯烷酮1～5份，芳香族仲胺3～8份，添加剂0.1～5份。本发明的尼龙复合材料在保证拉伸强度和焊接强度良好的前提下，材料的结晶温度下降，结晶峰变宽，使注塑产品表面无浮纤，表现出优良的外观。适用于对浮纤和性能要求较高的外观件，如可满足办公座椅行业对材料的要求。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种尼龙复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

聚酰胺，俗称尼龙，是一种重要的热塑性工程塑料，因其具有强度高、自润滑性好、耐磨、耐油和易于成型加工等诸多优良性能，而被广泛应用于汽车、机械零部件、电子电气、家电等领域。尼龙分子由于氢键的存在使其具有较强的吸水性，导致产品尺寸稳定性差、耐强酸强碱性差、干态和低温冲击强度低等缺陷，限制了其应用，因此需要对尼龙进行增强、填充、增韧、阻燃等改性，以满足不同的使用需求。

然而，增强尼龙材料经常出现浮纤问题，苯胺黑可以快速降低尼龙的结晶温度而显著改善浮纤，但当玻纤含量超过40％时，苯胺黑单独使用的效果也不佳。因此，如何改善高玻纤增强尼龙的外观问题，成为本领域的研发重点之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种尼龙复合材料及其制备方法与应用，以期克服现有高玻纤增强尼龙材料的外观差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种尼龙复合材料按重量份数计，包括以下组分：

聚酰胺树脂20～60份，苯胺黑0.2～1份，玻璃纤维40～70份，聚乙烯吡咯烷酮1～5份，芳香族仲胺3～8份，添加剂0.1～5份；

所述乙烯吡咯烷酮的K值为12～90；

所述K值是作为分子量的尺度的常用数值，检测方法为：

配制1w.t.％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，在25℃利用毛细管粘度计测试相对粘度η_rel，代入下式中，可以得到k₀，k₀乘以1000，即为K值，式中c表示聚乙烯吡咯烷酮水溶液的浓度(g/mL)。

所述芳香族仲胺包含二苯胺基团。

本发明采用聚酰胺树脂和高含量玻璃纤维为基材，通过将聚乙烯吡咯烷酮、芳香族仲胺和苯胺黑复配，聚乙烯吡咯烷酮抑制了体系的晶核的形成，而芳香族仲胺和苯胺黑阻碍了尼龙分子链的运动，使得晶体生长变慢，三者在相互作用下有效降低了尼龙的结晶速率，使得结晶温度下降，结晶峰变宽，使注塑产品表现出优良的外观。

作为本发明所述的尼龙复合材料的优选实施方式，按重量份数计，包括以下组分：

聚酰胺树脂40～50份，苯胺黑0.5～0.8份，玻璃纤维50～60份，聚乙烯吡咯烷酮3～5份，芳香族仲胺3～8份，添加剂0.2～1份。

作为本发明所述的尼龙复合材料的优选实施方式，所述聚酰胺树脂的相对粘度为2.0～3.5。

所述相对粘度的检测方法为：称取0.5g PA6，转移到50ml容量瓶中，加入约40ml96％质量分数的浓硫酸，超声波振荡直至PA6完全溶解，将溶液冷却至25℃，用浓硫酸稀释至刻度，并混合均匀，测试25℃时0.01g/mL的PA6溶液经过乌氏粘度计的流经时间，记为t1，用同一粘度计测试溶剂浓硫酸的流经时间，记为t2，t1/t2即为相对粘度。

作为本发明所述的尼龙复合材料的优选实施方式，所述玻璃纤维为E玻璃纤维、A玻璃纤维、S玻璃纤维、D玻璃纤维、C玻璃纤维、石英玻璃纤维中的至少一种。