[发明专利]复合纤维改性尼龙材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，具体的说是涉及一种复合纤维改性尼龙材料及其制备方法。

背景技术

随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙（PA）的需求将大大加大。特别是PA作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。但是单纯的PA材料具有极性强、吸湿性强、尺寸稳定性差的缺点。

曾有报道：在PA中加入约30%的玻璃纤维，会使PA的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，其中，耐疲劳强度是添加玻纤前的2.5倍。但是玻璃纤维增强PA的成型工艺中，因流动性较差，所以需要更高的注射压力、注射速度以及注射温度；另外，由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增强，导致制品容易变形翘曲；如果加入玻纤的比例较大，还会造成对注塑机塑化元件的磨损越大。

还有报道通过添加其他高性能的纤维，如聚酰亚胺纤维来增强PA，由于聚酰亚胺纤维价格不具有优势，导致改性PA的生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种强度大、稳定性好、耐疲劳强度高、成本低廉的复合纤维改性尼龙材料。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单的复合纤维改性尼龙材料制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种复合纤维改性尼龙材料，包括如下重量百分比的配方组分：

尼龙           50～70%

复合纤维       29～50%

助剂           1～20%；

其中，所述复合纤维由玻璃纤维与聚酰亚胺纤维混纺后经硅烷偶联剂进行表面处理形成，所述玻璃纤维与所述聚酰亚胺纤维的重量百分比为1～9:1。

以及，上述复合纤维改性尼龙材料的制备方法，包括如下步骤：

按照上述的复合纤维改性尼龙材料配方分别称取各组分；

将所述玻璃纤维与所述聚酰亚胺纤维进行混纺，采用混硅烷偶联剂对混纺物进行表面处理后，得到所述复合纤维；

将所述复合纤维与所述尼龙、助剂混合，熔融挤出，得到所述复合纤维改性尼龙材料；

其中，所述熔融挤出的温度为260～280℃，压力为1.2～2.5MPa，转速为250～300rpm。

本发明的复合纤维改性尼龙材料，采用玻璃纤维和聚酰亚胺纤维进行混纺后再用混硅烷偶联剂进行表面处理形成的复合纤维来对尼龙进行改性，复合利用玻璃纤维和聚酰亚胺纤维的良好机械力学性、耐热性、耐极低温性来改性尼龙，从而获得一种强度大、稳定性好、耐疲劳强度高的改性尼龙材料，并且利用聚酰亚胺纤维克服了玻璃纤维导致的制品易变形翘曲的缺点，以及通过使用玻璃纤维，从而减少聚酰亚胺纤维的使用量，节约成本。

上述复合纤维改性尼龙材料的制备方法通过先将玻璃纤维与所述聚酰亚胺纤维进行混纺，再使用偶联剂对混纺物进行表面处理以提高其复合性能与粘结强度，然后采用熔融挤出的方法将其对尼龙进行改性，从而赋予了该复合纤维改性尼龙材料优异的性能。该制备方法工艺简单、成本低廉，适于工业化生产。

附图说明

图1为本发明实施例复合纤维改性尼龙材料的制备方法的工艺流程示意图；

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种强度大、稳定性好、耐疲劳强度高、成本低廉的复合纤维改性尼龙材料。该复合纤维改性尼龙材料包括如下重量百分比的配方组分：

尼龙           50～70%

复合纤维       29～50%

助剂           1～20%；

其中，所述复合纤维由玻璃纤维与聚酰亚胺纤维混纺后经硅烷偶联剂进行表面处理形成，所述玻璃纤维与所述聚酰亚胺纤维的重量百分比为1～9:1。

具体地，上述尼龙为尼龙1010、尼龙11、尼龙12、尼龙6、尼龙610、尼龙612、尼龙66、尼龙8、尼龙9中的至少一种，优选为尼龙6和尼龙66。该优选的尼龙6和尼龙66具有较好的力学性能、耐热性、耐磨损性，且摩擦系数低、易于加工，适于用玻璃纤维或其它填料填充增强改性从而提高性能。