尼龙材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种尼龙材料，以重量百分比计，包括如下原料组分：尼龙6共聚物50‑80％、玻璃纤维10‑30％、增韧剂3‑20％、热稳定剂0.1‑1％、加工助剂0.1‑1％、成核剂0.1‑1％、塑料着色剂0.5‑3％；其中，所述尼龙6共聚物为尼龙6和长链尼龙的共聚物；所述长链尼龙由己二胺和二羧酸缩聚而成；所述二羧酸的分子式为HOOC‑(CH

Nylon material, preparation method and application thereof

The invention relates to a nylon material, by weight percentage, includes the following components: Nylon 6, glass fiber copolymer 50 80% 10 30% 3, toughening agent 20%, 1%, 0.1 heat stabilizer processing agent and nucleating agent 0.1 1% 0.1 1% 0.5, plastic colorants which 3%; the nylon 6, nylon 6 copolymers and long chain nylon copolymer; the long chain nylon by hexamethylene diamine and two carboxylic acid condensation; molecular formula of the two carboxylic acid HOOC (CH

【技术实现步骤摘要】
尼龙材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料，特别是涉及尼龙材料及其制备方法和应用。
技术介绍
玻璃纤维增强尼龙材料，由于具有良好的刚性、耐热性和尺寸稳定性等优良综合性能而被广泛用于汽车内外部件。汽车门窗框包围饰条，用于保护汽车门窗框在震动、刮擦、碰撞等外力作用时不被损坏，以确保汽车门窗的安全。因此用于汽车门窗框包围饰条的尼龙材料需要具有良好的刚韧性平衡，即材料需要较高的冲击强度和弯曲强度、拉伸强度等机械力学性能。但是传统的玻纤增强尼龙6和尼龙66材料，虽然刚性非常好，但冲击强度不令人满意，为了提高玻纤增强尼龙的冲击强度，通常需要添加聚烯烃弹性体增韧剂，但是该方法又降低了材料的流动性。此外，汽车门窗框包围饰条，薄壁且尺寸很长，通常采用热流道和多点浇口注塑成型，需要高质量的、精细的纹理表面。而传统的聚烯烃弹性体增韧玻纤增强尼龙6和尼龙66材料，在多点浇口注塑成型时，容易产生熔接痕，从而影响制件的外表美观。而且一般聚烯烃弹性体增韧玻纤增强PA6和PA66材料，注塑成型容易产生翘曲变形，尤其是在注塑汽车门窗框包围饰条这样尺寸较长且薄壁的制件时。而翘曲变形显然会严重影响制件后期装配。虽然添加云母、滑石粉、硅灰石等矿物填料与玻纤复配，可以改善玻纤增强PA6和PA66的翘曲性，但是却大幅降低了材料的冲击强度。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种具有良好表面外观无熔接痕、低翘曲变形、良好刚韧性平衡的尼龙材料。一种尼龙材料，以重量百分比计，包括如下原料组分：其中，所述尼龙6共聚物为尼龙6和长链尼龙的共聚物；所述长链尼龙由己二胺和二羧酸缩聚而成；所述二羧酸的分子式为HOOC-(CH2)R-COOH，其中R＝7-12。与所述R值相对应的，所述长链尼龙分别可命名为PA69、PA610、PA611、PA612、PA613和PA614；所述尼龙6共聚物分别可命名为PA6/69、PA6/610、PA6/611、PA6/612、PA6/PA613、PA6/PA614。在其中一个实施例中，所述尼龙6共聚物的制备方法包括如下步骤：于高压反应釜中加入己内酰胺和水，氮气保护下将反应釜升温至140-160℃，然后加入所述长链尼龙的水溶液，反应釜内温度在140-160℃，内部压力2-3kg，开启搅拌；待搅拌均匀后，反应釜内温度升至250-270℃，内部压力升至8-12kg；等到温度上升到250-270℃后，慢慢减除反应釜内压力，反应釜内的混合物在适当的搅拌功率条件下混合熔融反应1-3h，即得所述尼龙6共聚物。在其中一个实施例中，R＝8-10。在其中一个实施例中，所述尼龙6共聚物中，所述尼龙6的质量占比为80-90％，所述长链尼龙的质量占比为10-20％。在其中一个实施例中，该尼龙材料，以重量百分比计，包括如下原料组分：在其中一个实施例中，该尼龙材料，以重量百分比计，包括如下原料组分：在其中一个实施例中，所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维或无碱短切玻璃纤维中的一种。在其中一个实施例中，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，纤维直径8-12μm，短切长度4-5mm。在其中一个实施例中，所述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(马来酸酐接枝POE)、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝苯乙烯弹性体中的一种或两种。在其中一个实施例中，所述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。在其中一个实施例中，所述热稳定剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基酚)-4,4-联苯基二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯中的至少两种。在其中一个实施例中，所述热稳定剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。在其中一个实施例中，所述热稳定剂为质量比为0.5-1.5：0.5-1.5的N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。在其中一个实施例中，所述加工助剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮类润滑剂、聚乙烯蜡、酰胺蜡中的至少一种。在其中一个实施例中，所述成核剂为滑石粉、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、氧化钙、云母、蒙脱土中的一种。在其中一个实施例中，所述塑料着色剂为黑色母。在其中一个实施例中，所述塑料着色剂为炭黑色母或有机苯胺黑。本专利技术还提供所述的尼龙材料的制备方法，包括如下步骤：将所述尼龙6共聚物、增韧剂、热稳定剂、加工助剂、成核剂、塑料着色剂干燥后混合；所得混合物加入至双螺杆挤出机中，将所述玻璃纤维从所述双螺杆挤出机的侧向喂料加入；经熔融共混后挤出，即得所述尼龙材料。在其中一个实施例中，所述双螺杆挤出机的加工温度为190-260℃，螺杆转速300-500转/分钟。本专利技术还提供所述的尼龙材料在制备汽车门窗框包围饰条中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的尼龙材料，通过合理设置各组分比例并以尼龙6和长链尼龙的共聚物作为树脂基质，该树脂基质具有较低的熔点温度、良好的柔韧性、良好的注塑成型流动性，且横向和纵向收缩率差异性小，由此再配合玻璃纤维增强，制得的尼龙材料具有良好注塑表面，外观无熔接痕、低翘曲变形，且刚韧性平衡良好，非常适合于制造车辆部件，尤其适用制造车辆门窗框制件，如汽车门窗框包围件。本专利技术的尼龙材料的制备方法，工艺简单，便于工业应用。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的尼龙材料及其制备方法和应用作进一步详细的说明。本专利技术实施例1-6和对比例1-11中使用原料组分如下：尼龙6共聚物为尼龙6/610共聚物(PA6/610，尼龙6占比85％质量份，尼龙610占比15％质量份)，相对粘度：2.6，熔点：188℃。该尼龙6/610共聚物的制造方法如下：400L的高压反应釜中放入85kg己内酰胺和2500mL水，充入氮气以排除氧气并密闭。反应釜升温至150℃，然后将37.5kg，40％质量浓度的癸二酰己二胺水溶液通过计量泵加入反应釜中，反应釜内温度在150℃，内部压力2.5kg，开启缓慢搅拌。待搅拌均匀后，反应釜内温度升至260℃，内部压力升至10kg；等到温度上升到260℃，慢慢减除反应釜内压力，反应釜内的混合物在适当的搅拌功率条件下混合熔融发生反应。2h后，充入氮气，使反应釜内保留常压状态，停止搅拌。所得产物挤出、铸带、切粒。进一步通过沸水提取，消除未反应的单体。然后干燥，即得尼龙6/610共聚物。尼龙6共聚物为尼龙6/612共聚物(PA6/612，尼龙6占比85％质量份，尼龙612占比15％质量份)，相对粘度：2.7，熔点：176℃。尼龙6/612共聚物的制造方法如下：400L的高压反应釜中放入85kg己内酰胺和2500mL水，充入氮气排除氧气并密闭。反应釜升温至150℃，然后将37.5kg，40％质量浓度的十二烷二酰己二胺水溶液通过计量泵加入反应釜中，反应釜内温度在150℃，内部压力2.5kg，开启缓慢搅拌。待搅拌均匀后，反应釜内温度升至260℃，内部压力升至10kg；等到温度上升到260℃，慢慢减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尼龙材料，其特征在于，以重量百分比计，包括如下原料组分：

【技术特征摘要】
1.一种尼龙材料，其特征在于，以重量百分比计，包括如下原料组分：其中，所述尼龙6共聚物为尼龙6和长链尼龙的共聚物；所述长链尼龙由己二胺和二羧酸缩聚而成；所述二羧酸的分子式为HOOC-(CH2)R-COOH，其中R＝7-12。2.根据权利要求1所述的尼龙材料，其特征在于，以重量百分比计，包括如下原料组分：3.根据权利要求1所述的尼龙材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维或无碱短切玻璃纤维中的一种。4.根据权利要求1所述的尼龙材料，其特征在于，所述增韧剂为马来酸酐接枝聚烯烃、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝苯乙烯弹性体中的一种或两种。5.根据权利要求1所述的尼龙材料，其特征在于，所述热稳定剂为N,N′-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基酚)-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建鑫，陈维维，李齐添，严松阳，郝源增，陈瑜，李桂波，
申请(专利权)人：广州市聚赛龙工程塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44