玻璃纤维增强尼龙材料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃纤维增强的尼龙材料、以及生产所述玻璃纤维增强的尼龙材料组合物、方法和设备。所述方法包括：将尼龙与硅烷偶联剂混合；向步骤1所得混合物中加入除玻璃纤维之外的其它组分，混合后送入挤出机进行混炼；步骤2的物料混炼完成后，将玻璃纤维在挤出机侧向喂料，共挤出制得玻璃纤维增强尼龙材料；其中，所述挤出机的螺杆输送段设置有锯齿形螺旋沟槽。本发明专利技术所述的方法，能够方便的挤出获得高玻璃纤维含量(甚至达到70wt％)的玻璃纤维增强尼龙，材料着色好、表面光洁，具有非常突出的耐热形变性能、优异的抗拉伸性能和抗冲击性能，尤其是很高的弯曲强度和模量，超过了有色金属，并且还获得了很低的材料成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增强尼龙复合材料的生产方法，尤其涉及一种玻璃纤维增强的尼 龙材料、W及生产所述玻璃纤维增强的尼龙材料的组合物、方法和设备。
技术介绍
有色金属属于不可再生资源，随着特种材料日益广泛的应用，有色金属已经越来 越成为稀缺资源，而且金属加工需要高能耗，加工成本很高，品质控制稳定性差。因此，开发 新的可替代有色金属的材料早已成为材料科学的研发热点。 尼龙（即聚醜胺）材料密度小、加工性能好、耐磨性和自润滑性好、隔热性和热稳 定性好、耐腐蚀性好、回弹性高，具有优异的电性能、和较高的刚性，而且成品无需防腐处 理，已被作为一种替代有色金属的工程材料在各个领域使用。虽然具有一系列优良的性能， 但与金属材料相比，还存在着强度、刚性较低等不足，使应用受到一定的限制。因此，人们开 发了用玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、铁金属纤维等增强的品种，在很大程度上弥补了尼龙 性能上的不足，其中W玻璃纤维增强尼龙为最重要。CN103788629A公开了一种玻璃纤维增强尼龙材料，包括玻璃纤维10-40%，尼龙 40-77%，W及润滑剂、抗氧剂、偶联剂等助剂。CN103788627A公开了一种长玻璃纤维增强尼龙材料，包括玻璃纤维20-40份，尼 龙45-80份，W及抗氧剂、润滑剂、相容剂等助剂。CN103709745A公开了一种玻璃纤维增强尼龙材料，包括玻璃纤维20-50%、尼龙 50-80%，W及流变剂、相容剂、硬脂酸巧等助剂。〔化037097434公开了一种玻璃纤维增强尼龙材料，包括尼龙50-60%、玻璃纤维 25-30%，阻燃剂14-18,W及偶联剂、抗氧剂、润滑剂等助剂。CN103665857A公开了 一种玻璃纤维增强尼龙材料，包括尼龙15-50 %，尼龙 14- 60%、聚己帰醇14-50%，W及表面处理剂、巧樣酸、热稳定剂等助剂。CN103602061A公开了一种玻璃纤维增强尼龙材料，包括尼龙33-68份、玻璃纤维 15- 30份，W及阻燃剂、增初剂、抗氧剂份和润滑剂等助剂。 目前来看，玻璃纤维用量可在50wt%W内的较宽范围添加；通常含量在 15-45wt%之间，常为30wt%，而现有的生产玻璃纤维增强尼龙材料的技术中，玻璃纤维用 量上限一般为60wt%，仅有瑞±EMS等少数外国企业能够做到，玻璃纤维超过60%用量则 无法挤出。 甚至，大部分厂家甚至50wt%玻璃纤维增强尼龙的配方、设备和生产工艺尚不成 熟，挤出的物料中材料变色严重、材料表面粗糖（露纤程度严重），而且，由于玻璃纤维无法 均匀分散，无法获得高性能的材料。
技术实现思路
针对较高玻璃纤维含量的增强尼龙复合材料生产过程中存在的问题，本申请提供 了一种生产玻璃纤维增强尼龙材料及其组合物和生产方法。 本专利技术第一个方面是提供一种玻璃纤维增强尼龙材料组合物。 本专利技术第二个方面是提供一种生产玻璃纤维增强尼龙材料的方法。 本专利技术第Η个方面是提供一种玻璃纤维增强尼龙材料。 本专利技术第四个方面是提供一种生产玻璃纤维增强尼龙材料的设备。 其中，本专利技术第一个方面的一个实施例中，所述玻璃纤维增强尼龙材料组合物组 分包括尼龙、玻璃纤维、娃焼偶联剂。 其中，在一种优选实施例中，所述玻璃纤维增强尼龙材料组合物组分包括：尼龙 20-40wt%; 玻璃纤维 50-75wt% ; 娃焼偶联剂 0.l-2wt%。 其中，所述玻璃纤维增强尼龙材料组合物组分还可W包括：[002引热稳定剂 0. 和/或 润滑分散剂 0.l-5wt%。本专利技术第一个方面的一个更优选实施例中，所述玻璃纤维增强尼龙材料组合物组 分重量配比如下： Μ化 20-35wt%，也化选为 25-35wt%，|山化选灰 28-33wt%; 玻璃纤维 60-75wi%，更优选为巧-75wt%，更优选为65-72wt%; 硅烷偶联剂 0.1-1.5wt%，更优选为0.1-1wt〇/〇，更优选为0.2-0.6wt%; 巧拉山剂 0.1-1.5wt%:I山化选为0.2-1.0wt%，I山化选为0.3-0.7wt%; 滴滑分散剂 0.5-2wt%，更优选为0.5-1.5wt%，更优选为0.5-1.2wt%。 其中，所述尼龙可W是选自尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010中的任意一种或几 种，并优选为尼龙6。 其中，所述尼龙粘度优选为2-3.OdL/g，更优选为2-2. 8dL/g，更优选为 2. 2-2. 8dL/g，更优选为 2. 4-2. 6dL/g。 其中，在本专利技术的一种优选实施例中，所述玻璃纤维优选为短纤维；在本专利技术的另 一种优选实施例中，所述玻璃纤维优选为扁平纤维。在本专利技术的更优选实施例中，所述玻璃 纤维优选为扁平短纤维。 其中，所述扁平纤维或者扁平短纤维的尺寸优选为 (5-15μm)X(10-20μm)X(l-5mm)，更优选为（6-10μm)X(10-15μm)X(2-4. 5mm)，更优 选为（7-8μm)X(10-15μm)X(3-4. 5mm)。 其中，本专利技术上述的玻璃纤维增强尼龙材料中，所述热稳定剂可W是已经商业化 的可用于尼龙的热稳定剂，如P创yAd?!服系列、BruggoI.en翻Η系列等。 其中，本专利技术上述的玻璃纤维增强尼龙材料中，所述娃焼偶联剂可W是已经商业 化的可用于尼龙的娃焼偶联剂，如氨基娃焼偶联剂、环氧基娃焼偶联剂、硫基娃焼偶联剂、 己帰基娃焼偶联剂、甲基丙帰醜氧基娃焼偶联剂、脈基娃焼偶联剂、异氯酸醋基娃焼偶联剂 等，具体举例包括；氨丙基Η己氧基娃焼、氨丙基Η甲氧基娃焼、2-氨己基-氨丙基Η甲氧 基娃焼、二己帰二氨基丙基二甲氧基娃焼、二（二甲氧基甲娃烷基丙基）胺、氨己基氨丙基 甲基二甲氧基娃焼、3, 4-环氧环己基Η甲氧基娃焼、缩水甘油離氧丙基Η甲氧基娃焼、硫基 丙基二甲氧基娃焼、双-巧-(二己氧基娃基）-丙基]-四硫化物、己帰基-二（2-甲氧基己 氧基）娃焼、己帰基己氧基娃焼、己帰基Η甲氧基娃焼、己帰基甲基二甲氧基娃焼、甲基丙 帰醜氧基丙基二甲氧基娃焼、脈基丙基二己氧基娃焼、脈基丙基二甲氧基娃焼、异氛酸醋丙 基Η己氧基娃焼、辛基Η己氧基娃焼、甲基Η己氧基娃焼、甲基Η甲氧基娃焼中国浓度任意 一种或几种。 其中，本专利技术上述的玻璃纤维增强尼龙材料中，所述润滑分散剂可W是已经商业 化的可用于尼龙的分散剂，如OCEANPOWER?Ρ系列分散剂。 其中，本专利技术上述的玻璃纤维增强尼龙材料组分中，还可W包括额外助剂，所述额 夕诚剂，可W是阻燃剂、抗氧剂、相容剂、流平剂、光稳定剂、颜料、抗静电剂中的任意一种或 几种。 其中，在本专利技术第二个方面的一种优选实施例中，所述方法的步骤包括：步骤1，将尼龙与娃焼偶联剂混合；[003引步骤2,向步骤1所得混合物中加入除玻璃纤维之外的其它组合物组分，混合后送 入挤出机进行混炼； 步骤3,步骤2的物料混炼完成后，将玻璃纤维在挤出机侧向喂料，共挤出制得玻 璃纤维增强尼龙材料；其中，所述挤出机的螺杆输送段设置有银齿形螺旋沟槽。 其中，所述挤出机优选为双螺杆挤出机。 其中，所述银齿形螺旋沟槽优选为如下结构；一边与铅垂线夹角为0-10° (优 选为1-8°，如2-5° )，相对一边与铅垂线夹角为30-75° (优选为35-60°，更优选为 40-55。，如 45-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产玻璃纤维增强尼龙材料的方法，其特征在于，生产所述玻璃纤维增强尼龙材料的组合物的组分包括：尼龙、玻璃纤维和硅烷偶联剂；所述方法的步骤包括： 步骤1，将尼龙与硅烷偶联剂混合； 步骤2，向步骤1所得混合物中加入除玻璃纤维之外的其它组分，混合后送入挤出机进行混炼； 步骤3，步骤2的物料混炼完成后，将玻璃纤维在挤出机侧向喂料，共挤出制得玻璃纤维增强尼龙材料； 其中，所述挤出机包括螺杆、机筒和动力设备；其中，所述机筒在挤出机中段设有玻璃纤维进料口；所述螺杆输送段设置有锯齿形螺旋沟槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐奔，徐文权，
申请(专利权)人：上海日晶工程塑料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31