一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料及其制备方法，包括如下份数比的各组分：尼龙6，石墨，短切玻璃纤维，甲基硅油，芳纶纤维，纳米层硅酸盐，纳米金刚石粉，相容剂，抗氧剂，成核剂，润滑剂；所制备的组合材料具备使用温度广、拉伸强度好、弯曲韧性好、耐磨性能佳等多项优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料及其制备方法
本专利技术涉及尼龙材料的
，尤其是指一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料及其制备方法。
技术介绍
尼龙学名聚酰胺，具有优良的力学性能和较好的电性能，又具有耐磨、耐油、耐溶剂、自润性、自熄性、耐腐蚀性以及良好的加工性能等优点，应用广泛。为了提高材料，传统的方式是通过加入玻璃纤维来增强耐磨性，但是玻璃纤维所能够带来耐磨性提升有限，而且对于材料的强度等其它性能的提升不明显。
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，提供一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料及其制备方法。为了实现上述的目的，本专利技术所提供的一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，包括如下份数比的各组分：尼龙645-65份，石墨8-10份，短切玻璃纤维20-30份，甲基硅油3-5份，芳纶纤维10-20份，纳米层硅酸盐2-8份，纳米金刚石粉0.1-5份，相容剂1-3份，抗氧剂0.2-0.5份，成核剂0.2-0.5份，润滑剂0.2-0.5份。上述的优选技术方案的有益效果为：通过引入芳纶纤维，从而利用芳纶纤维增强尼龙6的热固性能，减小内部组织间隙，从而提升化学稳定性，具备更宽的使用温度范围，耐高温及耐低温。通过引入纳米金刚石粉来提升组合材料的强度，从而具备高强度以及耐磨的性能，通过引入纳米层硅酸盐作为填料与短切玻璃纤维协同增强，有效地提升组合材料的强度及韧性。进一步，所述纳米层硅酸盐为纳米云母，其纵横比的平均值为30-80。进一步，所述短切玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为10-15μm。进一步，纳米金刚石粉纯度≥95％，平均粒径3.2nm，比表面积246.02m2/g。优选地，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。优选地，抗氧化剂为受阻酚类或含磷抗氧剂的至少一种。优选地，相容剂为马来酸酐接枝POE。优选地，成核剂为乙烯-丙烯酸离聚物。一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：S1.按照重量份数依次称取各个组分，备用；S2.将称取的尼龙6、石墨、甲基硅油、纳米层硅酸盐、纳米金刚石粉、相容剂、抗氧剂、成核剂和润滑剂加入高速混合机中，在室温下搅拌混合均匀，得到混合物A；S3.向混合均匀的混合物中逐渐加入称取的芳纶纤维，并且在加入期间高速混合机持续搅拌，从而在30-50℃温度下搅拌20-30min，得到混合物B；S4.将混合物B加入到双螺杆挤出机中，并从双螺杆挤出机侧喂料加入短切玻璃纤维，经过双螺杆挤出机熔融塑化分散后得到所需组合材料。进一步，一区温度120℃，二区温度260℃，三区温度260℃，四区温度260℃，五区温度250℃，六区温度240℃，7区温度230℃，8区温度220℃，9区温度220℃，模头温度260℃；真空开启，转速为400转/分钟。本专利技术采用上述的方案，其有益效果在于：所制备的组合材料具备使用温度广、拉伸强度好、弯曲韧性好、耐磨性能佳等多项优点。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面对本专利技术进行更全面地描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解得更加透彻全面。实施例1在本实施例中，一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，包括如下份数比的各组分：尼龙645份，石墨8份，短切玻璃纤维20-30，甲基硅油3份，芳纶纤维10份，纳米层硅酸盐2份，纳米金刚石粉0.1份，相容剂0.2份，抗氧剂0.2份，成核剂0.2份，润滑剂0.2份。上述实施例1所制备的组合材料分别经拉伸性能测试、耐磨性能测试、耐温性能测试，弯曲性能测试。具体性能测试结果参见表1。实施例2在本实施例中，一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，包括如下份数比的各组分：尼龙665份，石墨10份，短切玻璃纤维30份，甲基硅油5份，芳纶纤维20份，纳米层硅酸盐8份，纳米金刚石粉5份，相容剂0.3份，抗氧剂0.3份，成核剂0.3份，润滑剂0.3份。上述实施例2所制备的组合材料分别经拉伸性能测试、耐磨性能测试、耐温性能测试，弯曲性能测试。具体性能测试结果参见表1。实施例3在本实施例中，一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，包括如下份数比的各组分：尼龙653份，石墨8份，短切玻璃纤维20份，甲基硅油3份，芳纶纤维16份，纳米层硅酸盐5份，纳米金刚石粉1份，相容剂0.3份，抗氧剂0.3份，成核剂0.3份，润滑剂0.3份。上述实施例3所制备的组合材料分别经拉伸性能测试、耐磨性能测试、耐温性能测试，弯曲性能测试。具体性能测试结果参见表1。实施例4在本实施例中，一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，包括如下份数比的各组分：尼龙648份，石墨8份，短切玻璃纤维20份，甲基硅油3份，芳纶纤维14份，纳米层硅酸盐6份，纳米金刚石粉4份，相容剂0.3份，抗氧剂0.3份，成核剂0.3份，润滑剂0.3份。上述实施例4所制备的组合材料分别经拉伸性能测试、耐磨性能测试、耐温性能测试，弯曲性能测试。具体性能测试结果参见表1。实施例5在本实施例中，一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，包括如下份数比的各组分：尼龙651份，石墨8份，短切玻璃纤维22份，甲基硅油3份，芳纶纤维12份，纳米层硅酸盐2份，纳米金刚石粉4份，相容剂0.3份，抗氧剂0.3份，成核剂0.3份，润滑剂0.3份。上述实施例5所制备的组合材料分别经拉伸性能测试、耐磨性能测试、耐温性能测试，弯曲性能测试。具体性能测试结果参见表1。表1拉伸强度（MPa）使用温度（℃）弯曲模量（GPa）磨损量实施例1108-38-320℃43200.31实施例2121-49-350℃43000.34实施例3118-43-326℃53240.32实施例4117-42-324℃52130.39实施例5116-42-323℃49010.38由此，从表1中可以看出，实施例1-5制备的组合材料具备使用温度广、拉伸强度好、弯曲韧性好、耐磨性能佳等多项优点。基于上述实施例1-5所述组合材料的制备方法包括以下步骤：S1.按照重量份数依次称取各个组分，备用；S2.将称取的尼龙6、石墨、甲基硅油、纳米层硅酸盐、纳米金刚石粉、相容剂、抗氧剂、成核剂和润滑剂加入高速混合机中，在室温下搅拌混合均匀，得到混合物A；...

【技术保护点】
1.一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，其特征在于：包括如下份数比的各组分：/n尼龙6 45-65份，/n石墨 8-10份，/n短切玻璃纤维 20-30份，/n甲基硅油3-5份，/n芳纶纤维 10-20份，/n纳米层硅酸盐 2-8份，/n纳米金刚石粉0.1-5份，/n相容剂1-3份，/n抗氧剂0.2-0.5份，/n成核剂0.2-0.5份，/n润滑剂0.2-0.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，其特征在于：包括如下份数比的各组分：
尼龙645-65份，
石墨8-10份，
短切玻璃纤维20-30份，
甲基硅油3-5份，
芳纶纤维10-20份，
纳米层硅酸盐2-8份，
纳米金刚石粉0.1-5份，
相容剂1-3份，
抗氧剂0.2-0.5份，
成核剂0.2-0.5份，
润滑剂0.2-0.5份。


2.根据权利要求1所述的一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，其特征在于：所述纳米层硅酸盐为纳米云母，其纵横比的平均值为30-80。


3.根据权利要求1所述的一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，其特征在于：所述短切玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为10-15μm。


4.根据权利要求1所述的一种高强耐磨玻纤增强尼龙组合材料，其特征在于：纳米金刚石粉纯度≥95％，平均粒径3.2nm，比表面积246.02m2/g。


5.一种如权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：高东，刘金英，
申请(专利权)人：广东思汗新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44