一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法，包括以下物质组分按照重量份分为：尼龙66，110

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体为一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法。

技术介绍

[0002]增强尼龙是在尼龙中添加玻璃纤维、增韧剂等共混材料的力学性能，结果表明随玻纤含量的增加，材料的拉伸强度、弯曲强度有大幅度的提高，冲击强度则较为复杂，增韧剂加入，材料的韧性大幅度的提高，添加30％～35％的玻纤，8％～12％的增韧剂，材料的综合力学性能最佳。具有优良的耐磨性、耐热性及电性能，机械强度高，能自熄，尺寸稳定性良好，广泛应用于汽车工业产品、纺织产品、泵叶轮和一级精密工程部件；
[0003]通过向尼龙中加入改性剂，可改变尼龙复合材料的性能，例如，阻燃尼龙、耐腐蚀尼龙等，阻燃尼龙的阻燃性能优劣与制备过程中的温度息息相关，由于尼龙与玻纤是在同向双螺杆挤出机中共混，在同向双螺杆挤出机的螺杆转速上没有准确定性，导致玻纤在尼龙中的分散不够均匀，机械强度往往难以达到预期效果，而且在基础冷却过程中，随着冷却槽中水温升高，产生的水蒸气会使冷却槽中水容积下降，目前，还不能通过机械方式实现冷却槽水容积的恒定，直接造成条状改性尼龙在冷却槽中停留时间缩短，冷却效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法，以至少解决现有技术改性尼龙共混时，同向双螺杆挤出机的螺杆转速的不确定性，直接造成阻燃尼龙的阻燃和机械性达不到预期，而且挤出的改性尼龙冷却时间短，冷却效果差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法，包括以下物质组分按照重量份分为：
[0006][0007]所述尼龙66由己二胺和己二酸制成尼龙66盐水溶液，在通过缩聚反应制备出尼龙66；
[0008]制备方法包括以下步骤：
[0009](1)所述尼龙66和增韧剂放入开炼机中共混接枝改性，共混时间控制在20
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30min，温度在250
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300℃，获得增韧尼龙66；
[0010](2)在所述增韧尼龙66中加入阻燃剂，获得改性尼龙66；
[0011](3)所述长玻璃纤维浸在硅烷偶联剂KH
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10min，在110
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120℃下烘烤
40min，干燥脱水备用；
[0012](4)处理后的所述长玻璃纤维与改性尼龙66放入同向双螺杆挤出机中共混，获得改性尼龙复合材料，并由同向双螺杆挤出机使改性尼龙复合材料呈条状挤出；
[0013](5)条状所述改性尼龙复合材料经过冷却设备冷却，干燥后通过造粒机造粒形成改性尼龙复合材料颗粒。
[0014]优选的，所述偶联剂为乙烯基弹性体，所述阻燃剂为无卤乙基磷酸酯齐聚物二元醇。
[0015]优选的，所述玻璃纤维的质量分数为30％
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33％。
[0016]优选的，所述步骤(4)中同向双螺杆挤出机的螺杆转速控制在400rpm，且温度在270℃。
[0017]优选的，所述冷却设备包括：水槽，前侧底端安装有阀门；第一滚筒，数量为两个，分别可旋转地安装于所述水槽的内腔左右两侧；第二滚筒，数量为两个，分别可旋转地安装于所述水槽的顶部左右两端；水面调控机构，安装于所述水槽的左内壁。
[0018]优选的，所述水面调控机构包括：外壳，安装于所述水槽的左内壁，所述外壳的底端开设有通孔，内腔呈圆形；转轴，可旋转地安装于所述外壳的内腔中心位置，所述转轴的右端延伸出外壳的右侧壁；阀板，安装于所述转轴的外壁，且位于外壳的内腔，所述阀板的侧壁开设有导流孔；弯管，安装于所述外壳的前侧，所述弯管延伸出水槽的前侧表面。
[0019]本专利技术提出的一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法，有益效果在于：
[0020]1、本专利技术通过阻燃剂的混入，以及控制同向双螺杆挤出机螺杆转速，可使玻璃纤维在尼龙66内分散均匀，得到阻燃剂质量高，挤出不断条的改性尼龙复合材料，进一步提升改性尼龙复合材料的阻燃和机械性能；
[0021]2、本专利技术通过第一滚筒与第二滚筒的配合可使条状改性尼龙复合材料浸泡在水槽内，实现冷却，利用浮球跟随冷却水液面的高低而移动，可使转轴带动阀板转动，实现导流孔对弯管的通、断，达到水槽内冷却水容积恒定，保证冷却停留时间不变，冷却效果强，保证了改性尼龙复合材料的质量。
附图说明
[0022]图1为本专利技术螺杆转速和玻璃纤维平均长度关系图；
[0023]图2为本专利技术螺杆转速和材料冲击性能的关系图；
[0024]图3为本专利技术冷却设备结构示意图；
[0025]图4为本专利技术水面调控机构结构示意图；
[0026]图5为本专利技术水面调控机构右视剖面图。
[0027]图中：1、水槽，2、第一滚筒，3、第二滚筒，4、水面调控机构，41、外壳，42、转轴，43、阀板，44、导流孔，45、弯管，46、支撑杆，47、浮球。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]请参阅图1
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5，本专利技术提供一种技术方案：一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法，包括以下物质组分按照重量份分为：
[0030][0031]尼龙66由己二胺和己二酸制成尼龙66盐水溶液，在通过缩聚反应制备出尼龙66；
[0032]制备方法包括以下步骤：
[0033](1)尼龙66和增韧剂放入开炼机中共混接枝改性，共混时间控制在20
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30min，温度在265℃，获得增韧尼龙66，共混接枝属于共聚反应，提升尼龙66溶体分散及界面状况，粘度更高，有利于与玻璃纤维的共混效果；
[0034](2)在增韧尼龙66中加入阻燃剂，获得改性尼龙66，提升材料的阻燃性能；
[0035](3)长玻璃纤维浸在硅烷偶联剂KH
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10min，在110
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120℃下烘烤40min，干燥脱水备用，硅烷偶联剂水解生成含有活性羟基的化合物，活性羟基能与玻璃纤维中的羟基进行缩合反应，硅烷与玻璃纤维形成硅氧键，在烧结过程中不会热分解，硅烷偶联剂起到连接玻璃纤维和尼龙66的作用；
[0036](4)处理后的长玻璃纤维与改性尼龙66放入同向双螺杆挤出机中共混，获得改性尼龙复合材料，并由同向双螺杆挤出机使改性尼龙复合材料呈条状挤出；
[0037](5)条状改性尼龙复合材料经过冷却设备冷却，干燥后通过造粒机造粒形成是改性尼龙复合材料颗粒。
[0038]作为优选方案，更进一步的，增韧剂为乙烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法，其特征在于，包括以下物质组分按照重量份分为：所述尼龙66由己二胺和己二酸制成尼龙66盐水溶液，在通过缩聚反应制备出尼龙66；制备方法包括以下步骤：(1)所述尼龙66和增韧剂放入开炼机中共混接枝改性，共混时间控制在20
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30min，温度在250
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300℃，获得增韧尼龙66；(2)在所述增韧尼龙66中加入阻燃剂，获得改性尼龙66；(3)所述长玻璃纤维浸在硅烷偶联剂KH
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550中5
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10min，在110
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120℃下烘烤40min，干燥脱水备用；(4)处理后的所述长玻璃纤维与改性尼龙66放入同向双螺杆挤出机中共混，获得改性尼龙复合材料，并由同向双螺杆挤出机使改性尼龙复合材料呈条状挤出；(5)条状所述改性尼龙复合材料经过冷却设备冷却，干燥后通过造粒机造粒形成是改性尼龙复合材料颗粒。2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法，其特征在于：所述偶联剂为乙烯基弹性体，所述阻燃剂为无卤乙基磷酸酯齐聚物二元醇。3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强的尼龙复合材料以及制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维的质量分数为30％
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏威，贾革文，张永超，
申请(专利权)人：江苏长海复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：