一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料及其制备方法，该聚酰胺6复合材料主要由具有低粘度，高流动性与自润滑性能的超支化聚酰胺6功能母粒：1～4份，常规聚酰胺6树脂：27～86份，短玻璃纤维：10～60份，抗氧剂：0.5～1.0份，其他助剂：3～8份。当该功能母粒与玻纤增强聚酰胺6树脂的共混物从双螺杆挤出机或注塑机挤出时，在高聚物挤出物胀大效应及润滑剂的自润滑的双重作用下，具有低粘度，高流动性的功能母粒树脂、色粉及添加剂首先向熔体外侧流动优先的富集于材料表层，从而达到在少量添加功能母粒的同时实现改善最终零件浮纤的目的。

A kind of glass fiber reinforced PA6 composite with high surface finish and improvement of floating fiber

【技术实现步骤摘要】
一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种改善浮纤，高表面光洁度的功能母粒及其玻纤增强PA6复合材料及其制备方法，属于聚酰胺

技术介绍
玻纤增强PA6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PA6复合材料中的玻璃纤维达到一定含量后，由该玻璃纤维增强PA6材料所制备的汽车零部件的表面浮纤及光洁度问题是行业内一直有待解决的痛点与难点，从而大大限制了玻纤增强PA6材料在汽车、家电以及电子电器零部件中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，其主要通过以下三种途径实现改善浮纤的目的。其一提升树脂流动性来实现改善复合材料的浮纤缺陷，如使用较低粘度的聚酰胺树脂或者添加一定比例的润滑剂来提升树脂的流动性，最终实现改善最终零部件的浮纤问题。其二主要是通过添加部分其他类型矿物来降低材料中的玻璃纤维含量，最终实现改善材料浮纤的目的，如添加玻璃微珠或者特殊种类的玻璃纤维，如扁平玻纤或细磨玻纤来部分替代原有长径比较大的玻璃纤维，从而降低原有长径比较大的玻璃纤维含量，从而实现改善浮纤。其三利用聚合物本身的挤出流变性能，如专利CN201810503130.5公开了一种低浮纤高光泽玻纤增强聚酰胺组合物，主要通过使用流变调节剂(超支化树脂或超支化聚乙烯)来极大程度减少熔体在加工设备中的停留分布范围,减少由于超出理想停留时间限值的部分带来的产品外观缺陷,并结合特殊结构及作用的纳米填料,对改善玻纤增强聚酰胺组合物的外观有明显的有益效果,所得聚酰胺组合物具有较高的光泽度和较少的浮纤。然而以上方法用于改善聚合物浮纤缺陷要么改善效果有限，要么是制造工艺复杂成本高，最终导致没有能够实现大规模的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料及其制备方法，该方法主要包括将一种具有改善浮纤的聚丙烯功能母粒与常规纤维增强聚酰胺6树脂共混或者挤出，造粒制备而来。所述的改善浮纤的聚酰胺6功能母粒为选用具有低粘度，高流动的超支链尼龙6作为基体树脂并包含一定比例的润滑剂与色粉等助剂由双螺杆挤出机所制备而来，当该功能母粒与玻纤增强聚酰胺6树脂的共混物从双螺杆挤出机或注塑机挤出时，在高聚物挤出物胀大效应及润滑剂的自润滑的双重作用下，具有低粘度，高流动性的功能母粒树脂、色粉及添加剂首先向熔体外侧流动优先的富集于材料表层，从而达到在少量添加功能母粒的同时实现改善最终零件浮纤的目的。本专利技术提供一种改善浮纤，高表面光洁度的功能母粒及其玻纤增强PA6复合材料，主要由低粘度，高流动性与自润滑性能的超支链PA6功能母粒与玻纤增强聚丙烯材料通过共混或者挤出造粒制备而来，其中功能母粒的添加量为1～4％。所述的低粘度，高流动性与自润滑性能的功能母粒是通过双螺杆挤出机将实验室自制的超支链PA6、有机硅烷润滑剂，炭黑及其他助剂等挤出造粒制备而来，所制备的超支链尼龙6相对粘度范围为1.6至2.0，具有高流动性。为达上述专利技术目的，本专利技术主要通过以下技术方案实现：一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料，由下列成分按照重量份数制备而成：PA6常规树脂：27～86份；短玻璃纤维：10～60份；改善浮纤，高表面光洁度的功能母粒：1～4份；抗氧剂：0～1.0份；其他助剂：3～8份；所述的改善浮纤，高表面光洁度的功能母粒由下列成分按照重量份数制备而成：超支链尼龙6树脂：50～78.5份；润滑剂：20～45份；抗氧剂：0.5～1.0份；其他助剂：1～4份。所述的超支链尼龙6树脂由己内酰胺、分子量调节剂，均苯四甲酸在氮气保护下聚合反应制得，所述的超支链尼龙6树脂各组分质量百分比如下：己内酰胺：90～93.5份；均苯四甲酸：2～4份；去离子水：4～5份；分子量调节剂：0.5～1份。进一步的，所述的PA6常规树脂，为相对粘度范围为2.3至2.7范围内的PA6常规树脂。所述的高流动聚丙烯原料是指在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在60到100g/10min聚丙烯原料。所述的短玻璃纤维原料是指纤维直径在10至20um,长度在3.0至4.5mm的短切玻璃纤维。所述的抗氧剂为抗氧剂DSTP(硫代二丙酸双十八醇酯)、抗氧剂168(三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯、抗氧剂1098(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)、其中的一种或者几种混合物。所述的润滑剂优先为烯烃类聚硅氧烷中的一种或者几种混合物。所述的其他助剂为聚酰胺马来酸酐接枝物，光稳定剂UV700、5590、234等一种或者多种组合物。本专利技术的专利技术目的是提供一种改善浮纤，高表面光洁度的聚酰胺6功能母粒及其长玻纤增强复合材料，主要包括以下制备步骤：(1)改善浮纤，高表面光洁度功能母粒的制备：按重量份数，由实验室自制的超支链尼龙6树脂：50～78.5份，润滑剂：20～45份，抗氧剂0.5～1.0份，其他助剂：1～4份一起加入到高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成改善浮纤，高表面光洁度功能母粒。所述的双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为220℃，225℃，230℃，230℃，235℃，235℃,235℃，235℃,240℃,240℃。主螺杆转速为200～300r/min，水槽温度20℃～60℃。(2)低浮纤，高表面光洁度玻纤增强PA6复合材料的制备：按重量份数，将步骤(1)中制备的高流动性耐析出抗划擦功能母粒1～4份，PA6常规树脂：27～86份，短玻璃纤维：10～60份，抗氧剂：0.5～1.0份，其他助剂：3～8份一起加入到高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成改善浮纤，高表面光洁度的短玻纤增强PA6复合材料。所述的双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为230℃，235℃，240℃，245℃，245℃，250℃,250℃，250℃,255℃,255℃。主螺杆转速为450～600r/min，水槽温度20℃～60℃。本专利技术与现有技术相比，具有以下技术优势：(1)本专利技术采用具有低粘度，高流动性的超支化聚酰胺6、有机硅烷润滑剂，炭黑等挤出造粒制备而来的具有低粘度，高流动与自润滑性的超支化聚酰胺6功能母粒，当功能母粒与短纤维增强聚酰胺6树脂的共混物从双螺杆挤出机或注塑机挤出时，在高聚物挤出物胀大效应及润滑剂的自润滑的双重作用下，具有超高流动性的功能母粒超支化聚酰胺6树脂、色粉及添加剂首先向熔体外侧流动并优先的富集于材料表层，从而达到在少量添加功能母粒的同时实现改善最终零件浮纤的目的。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：由下列成分按照重量份数制备而成：/nPA6常规树脂：27～86份；/n短玻璃纤维：10～60份；/n改善浮纤，高表面光洁度的功能母粒：1～4份；/n抗氧剂：0～1.0份；/n其他助剂：3～8份；/n所述的改善浮纤，高表面光洁度的功能母粒由下列成分按照重量份数制备而成：/n超支链尼龙6树脂：50～78.5份；/n润滑剂：20～45份；/n抗氧剂：0.5～1.0份；/n其他助剂：1～4份。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：由下列成分按照重量份数制备而成：
PA6常规树脂：27～86份；
短玻璃纤维：10～60份；
改善浮纤，高表面光洁度的功能母粒：1～4份；
抗氧剂：0～1.0份；
其他助剂：3～8份；
所述的改善浮纤，高表面光洁度的功能母粒由下列成分按照重量份数制备而成：
超支链尼龙6树脂：50～78.5份；
润滑剂：20～45份；
抗氧剂：0.5～1.0份；
其他助剂：1～4份。


2.根据权利要求1所述的一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：所述的超支链尼龙6树脂由己内酰胺、分子量调节剂，均苯四甲酸在氮气保护下聚合反应制得，所述的超支链尼龙6树脂各组分质量百分比如下：
己内酰胺：90～93.5份；
均苯四甲酸：2～4份；
去离子水：4～5份；
分子量调节剂：0.5～1份。


3.根据权利要求1所述的一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：所述的PA6常规树脂，为相对粘度范围为2.3至2.7范围内的PA6常规树脂。


4.根据权利要求1所述的一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：所述的高流动聚丙烯原料是指在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在60到100g/10min聚丙烯原料。


5.根据权利要求1所述的一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：所述的短玻璃纤维原料是指纤维直径在10至20um,长度在3.0至4.5mm的短切玻璃纤维。


6.根据权利要求1所述的一种改善浮纤、高表面光洁度的玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂DSTP(硫代二丙酸双十八醇酯)、抗氧剂168(三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯、抗氧剂1098(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)中的一种或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，张海生，蔡青，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司，重庆普利特新材料有限公司，浙江普利特新材料有限公司，上海普利特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31