一种尼龙复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，公开了一种尼龙复合材料及其制备方法与应用。本发明专利技术的尼龙复合材料按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂20～60份，苯胺黑0.2～1份，玻璃纤维40～70份，聚乙烯吡咯烷酮1～5份，芳香族仲胺3～8份，添加剂0.1～5份。本发明专利技术的尼龙复合材料在保证拉伸强度和焊接强度良好的前提下，材料的结晶温度下降，结晶峰变宽，使注塑产品表面无浮纤，表现出优良的外观。适用于对浮纤和性能要求较高的外观件，如可满足办公座椅行业对材料的要求。材料的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种尼龙复合材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种尼龙复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚酰胺，俗称尼龙，是一种重要的热塑性工程塑料，因其具有强度高、自润滑性好、耐磨、耐油和易于成型加工等诸多优良性能，而被广泛应用于汽车、机械零部件、电子电气、家电等领域。尼龙分子由于氢键的存在使其具有较强的吸水性，导致产品尺寸稳定性差、耐强酸强碱性差、干态和低温冲击强度低等缺陷，限制了其应用，因此需要对尼龙进行增强、填充、增韧、阻燃等改性，以满足不同的使用需求。
[0003]然而，增强尼龙材料经常出现浮纤问题，苯胺黑可以快速降低尼龙的结晶温度而显著改善浮纤，但当玻纤含量超过40％时，苯胺黑单独使用的效果也不佳。因此，如何改善高玻纤增强尼龙的外观问题，成为本领域的研发重点之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种尼龙复合材料及其制备方法与应用，以期克服现有高玻纤增强尼龙材料的外观差的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种尼龙复合材料按重量份数计，包括以下组分：
[0007]聚酰胺树脂20～60份，苯胺黑0.2～1份，玻璃纤维40～70份，聚乙烯吡咯烷酮1～5份，芳香族仲胺3～8份，添加剂0.1～5份；
[0008]所述乙烯吡咯烷酮的K值为12～90；
[0009]所述K值是作为分子量的尺度的常用数值，检测方法为：
[0010]配制1w.t.％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，在25℃利用毛细管粘度计测试相对粘度η
rel
，代入下式中，可以得到k0，k0乘以1000，即为K值，式中c表示聚乙烯吡咯烷酮水溶液的浓度(g/mL)。
[0011][0012]所述芳香族仲胺包含二苯胺基团。
[0013]本专利技术采用聚酰胺树脂和高含量玻璃纤维为基材，通过将聚乙烯吡咯烷酮、芳香族仲胺和苯胺黑复配，聚乙烯吡咯烷酮抑制了体系的晶核的形成，而芳香族仲胺和苯胺黑阻碍了尼龙分子链的运动，使得晶体生长变慢，三者在相互作用下有效降低了尼龙的结晶速率，使得结晶温度下降，结晶峰变宽，使注塑产品表现出优良的外观。
[0014]作为本专利技术所述的尼龙复合材料的优选实施方式，按重量份数计，包括以下组分：
[0015]聚酰胺树脂40～50份，苯胺黑0.5～0.8份，玻璃纤维50～60份，聚乙烯吡咯烷酮3～5份，芳香族仲胺3～8份，添加剂0.2～1份。
[0016]作为本专利技术所述的尼龙复合材料的优选实施方式，所述聚酰胺树脂的相对粘度为2.0～3.5。
[0017]所述相对粘度的检测方法为：称取0.5g PA6，转移到50ml容量瓶中，加入约40ml 96％质量分数的浓硫酸，超声波振荡直至PA6完全溶解，将溶液冷却至25℃，用浓硫酸稀释至刻度，并混合均匀，测试25℃时0.01g/mL的PA6溶液经过乌氏粘度计的流经时间，记为t1，用同一粘度计测试溶剂浓硫酸的流经时间，记为t2，t1/t2即为相对粘度。
[0018]作为本专利技术所述的尼龙复合材料的优选实施方式，所述玻璃纤维为E玻璃纤维、A玻璃纤维、S玻璃纤维、D玻璃纤维、C玻璃纤维、石英玻璃纤维中的至少一种。
[0019]作为本专利技术所述的尼龙复合材料的优选实施方式，所述芳香族仲胺为4,4
’‑
二(苯基异丙基)二苯胺，N,N
’‑
二苯基对苯二胺、N
‑
(1
‑
甲基异戊基)
‑
N
’‑
苯基对苯二胺、N
‑
苯基
‑1‑
萘胺、N
‑
苯基
‑
2萘胺、二异辛基二苯胺、N,N
’‑
二(2
‑
萘基)对苯二胺、N,N
’‑
双(1,4
‑
二甲基戊基)对苯二胺等中的至少一种。
[0020]作为本专利技术所述的尼龙复合材料的优选实施方式，所述添加剂包括热稳定剂、润滑剂中的至少一种。
[0021]优选的，所述热稳定剂选自受阻酚稳定剂、亚磷酸酯稳定剂、卤化亚铜复合稳定剂、含二本甲酮官能团化合物的稳定剂中的至少一种。
[0022]优选的，所述润滑剂选自烃类、酯类、醇类、脂肪酸类、脂肪酸酰胺类、金属皂类中的至少一种；进一步优选的，所述润滑剂为酯类润滑剂，如脂肪酸酯、多元醇酯、聚乙二醇酯。
[0023]第二方面，本专利技术还提供了所述的尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024]按比例取各组分混合，塑化、熔融后挤出，拉条，冷却，切粒，即成。
[0025]其中，双螺杆挤出机的螺杆转速为300～800rpm，长径比为36:1～48:1，挤出机各段螺筒温度为160℃～250℃，机头温度为260℃～280℃。
[0026]第三方面，本专利技术将所述的尼龙复合材料在办公座椅材料中应用。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0028]本专利技术的尼龙复合材料在保证拉伸强度和焊接强度良好的前提下，材料的结晶温度下降，结晶峰变宽，使注塑产品表面无浮纤，表现出优良的外观。适用于对浮纤和性能要求较高的外观件，如可满足办公座椅行业对材料的要求。
具体实施方式
[0029]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0031]下述实施例及对比例所用的原材料说明如下，但不限于这些材料：
[0032]尼龙6
‑
1：PA6 HY
‑
2500A，0.01g/mL浓度浓硫酸溶液在25℃下测试的相对粘度为2.5，江苏海阳化纤；
[0033]尼龙6
‑
2：PA6 M2000，0.01g/mL浓度浓硫酸溶液在25℃下测试的相对粘度为2.0，
广东新会美达；
[0034]尼龙6
‑
3：PA6 HY3500，0.01g/mL浓度浓硫酸溶液在25℃下测试的相对粘度为3.5，江苏海阳化纤；
[0035]所述相对粘度的检测方法为：称取0.5g PA6，转移到50ml容量瓶中，加入约40ml 96％质量分数的浓硫酸，超声波振荡直至PA6完全溶解，将溶液冷却至25℃，用浓硫酸稀释至刻度，并混合均匀，测试25℃时0.01g/mL的PA6溶液经过乌氏粘度计的流经时间，记为t1，用同一粘度计测试溶剂浓硫酸的流经时间，记为t2，t1/t2即为相对粘度。
[0036]苯胺黑色粉：Nigrosine R，威之信；
[0037]炭黑：M71本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尼龙复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂20～60份，苯胺黑0.2～1份，玻璃纤维40～70份，聚乙烯吡咯烷酮1～5份，芳香族仲胺3～8份，添加剂0.1～5份；所述乙烯吡咯烷酮的K值为12～90；所述芳香族仲胺包含二苯胺基团。2.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂40～50份，苯胺黑0.5～0.8份，玻璃纤维50～60份，聚乙烯吡咯烷酮3～5份，芳香族仲胺3～8份，添加剂0.2～1份。3.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂的相对粘度为2.0～3.5。4.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为E玻璃纤维、A玻璃纤维、S玻璃纤维、D玻璃纤维、C玻璃纤维、石英玻璃纤维中的至少一种。5.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述芳香族仲胺为4,4
’‑
二(苯基异丙基)二苯胺，N,N
’‑
二苯基对苯二胺、N
‑
(1
‑
甲基异戊基)
‑
N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华龙，陈平绪，叶南飚，王丰，吴长波，黄牧，易新，丁超，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：