轨道用玻纤增强尼龙材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轨道用玻纤增强尼龙材料及其制备方法，由以下重量份数的原料制得：共聚尼龙树脂52～67份；玻璃纤维30～35份；增韧剂2～8份；增塑剂1～5份；粘结剂0.1～0.5份；热稳定剂0.1～0.6份；抗氧化剂0.1～1份；润滑剂0.1～1份。本发明专利技术提供的轨道用玻纤增强尼龙材料及其制备方法，制备过程与常规增强尼龙一致，对设备无特殊要求，通过选用适宜的基体树脂以及助剂来改善材料的耐疲劳性能，玻纤在尼龙树脂中分布均匀且与基体树脂界面结合良好，力学性能及加工性能优异，用于轨道扣件系统塑料件时具有优异的耐疲劳性，能通过耐疲劳测试。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种轨道用耐疲劳玻纤增强尼龙材料及其制备方法。
技术介绍
尼龙材料作为一种优良的工程塑料因其具有优异的拉伸性能、弯曲性能、压缩强度等力学性能，并且低温性能优良、化学性能稳定、机械性能良好、电绝缘性能优越、比重小、易加工成型、耐磨性好，广泛的应用于汽车、电子电器、化工、机械仪器仪表、建筑行业等。但其也存在吸水性大、尺寸稳定性差等缺点，使其应用范围受到了一定的限制。为改进上述缺点，并更好的满足对使用性能的要求，可以通过纤维增强来得以实现。至今，已有多种纤维用来增强尼龙材料。中国专利CN104387767A公开了一种陶瓷纤维增强尼龙66复合物及其制备方法，所得材料具有优异的抗热氧老化性能、良好的力学性能和低翘曲性能，能够满足汽车发动机罩盖的应用要求；中国专利CN104672889A公开了一种碳纤维增强尼龙复合材料及制备方法，所得材料力学性能优异，耐磨性好；中国专利CN104610717A公开了一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，所得材料具有弹性模量更高、弯曲模量更高、拉伸强度更高、弯曲强度更高和缺口冲击强度更高的特点；中国专利CN104231611A公开了一种玻璃纤维含量可高达70wt.％的玻璃纤维增强尼龙材料，材料具有优异的耐热性变性能、抗拉伸性能、抗冲击性能以及很高的弯曲强度和模量。但是，在各类纤维增强尼龙复合材料中，玻璃纤维增强尼龙材料由于价格低廉、强度较高而得到了广泛的研究，并被大量的推广应用。随着玻纤增强尼龙材料应用领域逐渐扩大，应用环境日渐苛刻，具有不同特性的增强尼龙材料相继问世。中国专利CN104277454A公开了一种高灼热丝高冲击耐候阻燃增强尼龙6的制备方法，所得材料灼热丝可燃性指数GWFI960℃，灼热丝起燃温度GWIT900℃，拉伸强度120MPa，弯曲强度220MPa，悬臂梁缺口冲击强度13KJ/m2，阻燃性能1.6mm，UL94V0，耐候性能(500h)，颜色等级3-4级；中国专利CN104861649A公开了一种高湿度高压力环境下的耐高温尼龙材料及其制备方法，所得材料在高湿度高压力环境下的耐温性明显优于无碱玻璃纤维增强尼龙66，其优良的加工性能及机械性能极大的扩展了尼龙在使用环境十分苛刻的医学仪器、电子电器及汽车发动机等高端领域的应用；中国专利CN104629347A公开了一种耐金属老化增强尼龙材料及其制备方法，所得材料具有显著的抗铜害效果以及较高的强度；中国专利CN104387766A公开了一种耐低温高透明的玻纤增强PA66复合物，所得材料在不加入增韧剂的情况下，其拉伸屈服强度、弯曲强度、IZOD缺口冲击强度等物理性能均能够达到甚至超过添加有增韧剂时的各项性能，并且透明度好，能够满足当今世界人们对于塑料制品外观的需求；中国专利CN104774459A公开了一种高冲击环保无卤阻燃增强尼龙材料及其制备方法，所得材料的成本低廉、抗电弧能力强、颜色可控且注塑成型时产品质量稳定可靠。但是玻纤增强尼龙材料用作结构件时，如用于轨道扣件系统塑料件时，作为结构件，其耐疲劳性与其使用寿命以及使用的安全性密切相关。但目前关于耐疲劳玻纤增强尼龙材料的研究和开发相对较少，公开的资料显示主要有3种方法：中国专利CN103408927A通过将玻璃纤维与聚酰亚胺纤维先进行混纺，经过硅烷偶联剂表面处理后用于增强尼龙材料，得到了一种强度大、稳定性好、耐疲劳强度高的复合纤维增强尼龙材料；中国专利CN102093705A公开了一种以PA6或者PA66为基体树脂，添加适宜的抗氧剂、润滑剂、成核剂制备高耐疲劳增强尼龙材料，主要应用于汽车发动机周边零件；中国专利CN104004354A采用一种新型的注塑成型方法，通过精细的控制注塑成型过程对长玻纤增强尼龙材料进行成型，所得产品的耐疲劳力提高，延长了产品的使用寿命。关于现有的提高耐疲劳性能的方法中：中国专利CN103408927A所采用的方法中聚酰亚胺价格较贵，且与玻璃纤维进行混纺、后经过硅烷偶联剂改性处理使得生产过程复杂、繁琐；中国专利CN102093705A的基体树脂仅限于PA6或者PA66，且主要用于汽车发动机周边零件；中国专利CN104004354A适用于长玻纤增强尼龙材料且存在剥离风险、对设备的要求较高且需要对现有设备进行改进。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种轨道用玻纤增强尼龙材料及其制备方法，以提高其耐疲劳性能，同时还能拓展基体树脂的范围，简化制备过程。基于上述目的，本专利技术提供的轨道用玻纤增强尼龙材料由以下重量份数的原料制得：其中，所述共聚尼龙树脂由内酰胺类单体、二羧酸类单体、二元胺类单体共聚而成；所述玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、高强玻璃纤维中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述共聚尼龙树脂选自牌号为CM6040、CM6041、CM6241M中的至少一种，所述玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维，直径为8～15微米。在本专利技术的一些实施例中，所述增韧剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述增塑剂为N,N-乙基苯磺酰胺，N,N-丁基苯磺酰胺，己二醇，甘油，偏苯三甲酸三辛酯中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述粘结剂为活性超支化多元醇CYD-PR232，CYD-PR121中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述热稳定剂为由醋酸铜、碘化钾、硬脂酸锌组成的混合物，所述醋酸铜、碘化钾、硬脂酸锌的质量比为4～6:1～3:1。在本专利技术的一些实施例中，所述抗氧化剂选自N,N-1,6-己二基二(3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酰，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述润滑剂选自聚四氟乙烯、硅酮粉/硅油、二硫化钼、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、硬脂酸锌中的至少一种。本专利技术还提供一种制备上述轨道用玻纤增强尼龙材料的方法，包括以下步骤：将共聚尼龙树脂、增韧剂、增容剂、热稳定剂、抗氧化剂、润滑剂混合均匀；将混合物料加入到双螺杆挤出机，在熔融挤出的同时将玻璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料加入；将挤出的物料经过冷却、风干、切粒，制备得到轨道用玻纤增强尼龙材料。在本专利技术的一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道用玻纤增强尼龙材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制得：其中，所述共聚尼龙树脂由内酰胺类单体、二羧酸类单体、二元胺类单体共聚而成；所述玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、高强玻璃纤维中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种轨道用玻纤增强尼龙材料，其特征在于，由以下重量份数的原料
制得：
其中，所述共聚尼龙树脂由内酰胺类单体、二羧酸类单体、二元胺类单
体共聚而成；所述玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤
维、耐碱玻璃纤维、高强玻璃纤维中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的轨道用玻纤增强尼龙材料，其特征在于，所述
共聚尼龙树脂选自牌号为CM6040、CM6041、CM6241M中的至少一种，所
述玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维，直径为8～15微米。
3.根据权利要求1所述的轨道用玻纤增强尼龙材料，其特征在于，所述
增韧剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝
POE、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的轨道用玻纤增强尼龙材料，其特征在于，所述
增塑剂为N,N-乙基苯磺酰胺，N,N-丁基苯磺酰胺，己二醇，甘油，偏苯三甲
酸三辛酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的轨道用玻纤增强尼龙材料，其特征在于，所述
粘结剂为活性超支化多元醇CYD-PR232，CYD-PR121中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的轨道用玻纤增强尼龙材料，其特征在于，所述
热稳定剂为由醋酸铜、碘化钾、硬脂酸锌组成的混合物，所述醋酸铜、碘化
钾、硬脂酸锌的质量比为4～6:1～3:1。
7.根据权利要求1所述的轨道用玻纤增强尼龙材...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚峰，王道龙，胡启科，黄安民，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43