一种连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料以及制备方法技术

技术编号:6192935 阅读:377 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其组成原料各组分的质量百分比为:聚丙烯4.2-82.8%、尼龙5-17.3%、玻璃纤维10-60%、抗氧剂0.1-1%、相容剂2-15%、玻纤分散剂0.1-2.5%。所得连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料颗粒的长度为3-7mm。制备时,将聚丙烯、尼龙及其助剂混合均匀,通过挤出机混炼形成合金后,注入到挤出模头中,将玻璃纤维引入到挤出模头中,强制分散开后,与聚丙烯/尼龙合金熔体充分接触、浸润,然后通过口模挤出,进行冷却、风干、牵引、切粒,得到产品。该产品具有高强度、高模量、高韧性,极低蠕变及低翘曲变形等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了, 属于高分子合金材料领域。
技术介绍
长玻璃纤维增强聚丙烯材料具有高强度、高模量、高冲击强度,极低蠕变及翘曲变形,优异的耐动态疲劳性能等突出优点,因其性价比高,作为重要结构件被广泛应用于汽车、机电、建筑等领域。业内广泛采用熔融浸渍的拉挤造粒工艺生产长玻纤增强聚丙烯,该法所制得长玻璃纤维增强聚丙烯颗粒的纤维长度与颗粒等长,约为10-25mm。该颗粒采用注塑成型生产制品,必须使用特殊的成型设备及工艺,才能使玻纤在制品中保持理想的长度, 发挥其作用,同时由于粒径较长,容易出现“粒子架桥”从而下料不畅,进而影响生产效率, 经注塑机螺杆剪切后,实际玻璃纤维长度保留很小。专利号20061007(^80. 9,“连续长玻璃纤维增强聚丙烯树脂粒料的制备方法”中所制得的粒子长度为11 35mm,需特殊的设备和工艺,才能充分发挥玻纤在聚丙烯基体中的增强作用。短玻璃纤维增强聚丙烯材料对成型工艺要求低,加工方便,但强度、韧性,耐疲劳性难以满足结构件的严格要求。长玻璃纤维增强尼龙材料与普通短玻璃纤维增强尼龙材料相比,强度、模量、韧性、耐蠕变性及耐磨、耐热性等都得以提高,从而进一步拓宽了其应用范围。长玻纤增强尼龙在汽车、机械、电器、军工等领域有巨大的发展潜力,可用其制造汽车保险杠发动机隔噪罩、座椅骨架、车头灯、风扇、散热器格栅、仪表盘托架等。但长玻纤增强尼龙材料加工难度大,尼龙材料不易浸润到玻璃纤维中。
技术实现思路
本专利技术提供了一种连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料及其制备方法。 所述的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,综合性能优异且加工方便,颗粒长度在3 7毫米,无需特殊的设备和工艺,使玻纤在制品中保持原有的长度,分散均勻,可充分发挥其作用,而且不会出现“粒子架桥”的现象,并且比长度在12-30毫米长度的长玻纤增强聚丙烯性能优越。为实现上述目的本专利技术采用如下技术方案一种连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于其组成原料各组分的质量百分比为聚丙烯4.2-82.8%尼龙5-17.3%玻璃纤维10-60%抗氧剂0.1-1 %相容剂2-15%玻纤分散剂0.1-2.5%。所述的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于所述的聚丙烯为均聚聚丙烯,共聚聚丙烯的一种或它们的混合物。所述的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于所述的尼龙为 PA6。所述的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于所述的连续玻璃纤维为连续无捻玻璃粗纱,纤维直径为12-25 μ m。所述连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于所述的抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸酯类等热稳定剂中的一种或其混合物。所述连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于所述的相容剂为马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝Ρ0Ε、马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝EPDM、马来酸酐接枝SEBS中的一种或几种混合物。所述的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于所述的玻纤分散剂选自低分子烃类、金属皂类、硬脂酸类、酰胺类、硅酮类加工助剂中的一种或几种混合物。所述的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料的制备方法,其特征在于包含以下步骤(1)将计量的聚丙烯、尼龙、相容剂、抗氧剂和玻纤分散剂加入到混料机中使之充分混合均勻;(2)将上述混合物从挤出机的加料斗加入,物料在挤出机中充分熔融塑化形成聚丙烯/尼龙合金后,从口模挤出输送至挤出模头中,机筒中的塑化温度为210-260°C ;(3)连续玻璃纤维经预热处理后,引入到挤出模头中,经分散辊强制分散后,与熔融的聚丙烯/尼龙合金混合物接触,被充分浸渍,然后从口模牵出,最后冷却、切粒,既得连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料。连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料的制备方法中,所得连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金材料颗粒的长度为3-7mm,颗粒内部玻璃纤维长度也为3-7毫米,是连续的、平行的,纤维很好地被塑料所浸渍包覆。本专利技术的有益效果1、产品为短切粒复合材料采用简单、实用的方法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯 /尼龙合金短切材料,所得连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金材料的颗粒长度为3-7mm, 颗粒内部玻璃纤维长度也为3-7毫米。2、工艺简单,设备成本低,生产效率高本专利技术所制得的连续玻璃纤维增强聚丙烯 /尼龙合金短切材料,不需要复杂的成型工艺,在普通注塑机上即可完成注塑成型,因其下料容易,生产效率较高。3、产品的机械性能卓越由于纤维在颗粒中是连续的、平行的,纤维和颗粒的长度是相同的,纤维很好地被塑料所包覆浸渍,因此颗粒在注塑过程中能很好地保留纤维的长度,制造出机械性能卓越的产品;采用聚丙烯/尼龙合金体系的颗粒长度仅为3毫米的材料性能比颗粒长度为12-30毫米的长玻纤增强聚丙烯的性能优越。而目前常用的短纤增强塑料颗粒,纤维在塑料中分布,长度不规则,经过注塑后,生产的制品中纤维更短,其增强效果受到一定的限制。总之,本专利技术所生产的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料能满足高强度结构件的性能要,同时其制备过程简单,生产工艺容易控制,生产效率较高,相比普通长玻璃纤维增强聚丙烯材料,不需要复杂的成型工艺,下料容易,注塑成型效率高。具体实施例方式下面结合实施例具体说明本专利技术.实施例1均聚聚丙烯,熔指60-80g/10min60尼龙7.3马来酸酐接枝POE2抗氧剂10100.05抗氧剂1680.05玻纤分散剂EBS0.6无捻玻璃纤维30 ,将以上混合物通过加料斗加入到挤出机内,加工温度为210_260°C,物料在挤出机中充分塑化熔融形成合金后,注入到挤出模头中。30份长玻璃纤维经预热处理后,牵引入挤出模头,同聚丙烯/尼龙合金混合物一同挤出,最后冷却、切粒,得到连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料。调节切粒装置的刀距及牵引速度,使塑料颗粒长度为3mm.将上述连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料在普通注塑机内完成注塑成型制成标准样条,成型加工参数设置如下注塑温度210-26(TC,射胶速度30-50%,射胶压力 30-50% ο实施例25共聚聚丙烯,熔指20g/10min 36.2尼龙17.3马来酸酐接枝PP15抗氧剂10100.5抗氧剂1680.5玻纤分散剂硬质酸钙0.5无捻玻璃纤维30 ,调节切粒装置的刀距及牵引速度,使塑料颗粒长度为5mm,其主要物理性能见表 1。实施例3共聚聚丙烯,熔指IOgAOmin 30 均聚聚丙烯,熔指800g/10min 20尼龙9马来酸酐接枝EPDM8抗氧剂10100.5抗氧剂1680.5玻纤分散剂硅酮粉2无捻玻璃纤维30,调节切粒装置的刀距及牵引速度,使塑料颗粒长度为7mm,其主要物理性能指标见表1。表权利要求1. 一种连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于其组成原料各组分的质量百分比为聚丙烯4.2-82.8%尼龙5-17.3%玻璃纤维10-60%抗氧剂0.1-1 %相容剂2-15%玻纤分散剂0.1-2.5%。2.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于 所述的聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯的一种或它们的混合物。3.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙合金短切材料,其特征在于:其组成原料各组分的质量百分比为:

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:任东方安峰肖继春闫溥
申请(专利权)人:合肥会通新材料有限公司
类型:发明
国别省市:34

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