[发明专利]一种低吸水率高刚性尼龙复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种低吸水率高刚性尼龙复合材料及其制备方法。 

背景技术

尼龙的应用已有相当久远的历史，其最早的应用是在纤维方面，具有多项优异特性，至1950 年代以后，以工程塑料取代金属的市场急速成长,使得各种规格的尼龙陆续被开发并实用化。   

上个世纪末因电子、电机零件、汽车零件的塑料化，对尼龙的性能有进一步的要求，尤其是耐高温方面，1990 年DSM 首次将高耐温尼龙PA46 实现产业化，填补了在通用工程塑料如聚酰胺6、聚酰胺66、聚酯和超高性能材料如LCP、聚砜和PEEK 之间的空白，至此拉开了高温尼龙研发应用的高潮，近年来新品种PA6T、PPA、HTN、PA9T 不断应运而生并走向市场成熟化。高温尼龙的优异性能带给客户许多重要的好处，如:更长使用寿命、高可靠性及低吸湿等特性,在汽车和电子电气工业上得到广泛的认可和应用。 其中PA6T是高温尼龙中的典型代表，是由己二胺和对苯二甲酸缩聚而成。纯的PA6T熔点高达370℃，在这个温度下尼龙已经发生了降解，无法进行热塑成型，所以市面流通的PA6T均是经过与其它单体共聚后降低了熔点的共聚物或复合物。PA6T 在脂肪链的基础上引入了大量苯环，与传统的PA6、PA66 相比， PA6T 拥有更高的Tg、低吸水率、尺寸稳定性以及高耐热性等。

高温尼龙有众多优点，但目前生产技术乃掌握在主要各国际大厂牌，导致高温尼龙原料成本较高居不下，使一般塑料厂、射出厂要跨足其领域，有成本较高的问题。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种低吸水率高刚性尼龙复合材料及其制备方法，在PA66工程塑料中加入PA6T原料进行改性，使改性后的尼龙复合材料的特性优越于一般PA66工程塑料，而成本低于纯高温尼龙工程塑料，制得的尼龙复合材料兼具低吸水率、高刚性的特点。 

本发明的目的通过以下技术方案实现。 

一种低吸水率高刚性尼龙复合材料，由以下重量百分比的原料组成： 

PA66树脂 30-45% 

PA6T树脂 5-25% 

玻璃纤维 40-60% 

抗氧剂 0.1-2.0% 

加工助剂 0.1-1.0% 

偶联剂 0.1-2.0%

其中，抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168以质量比为1:1的比例复配的混合物；加工助剂为N,N'-双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硅氧烷、硅酮粉的一种或一种以上的混合物；偶联剂为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

本发明的玻璃纤维是经过偶联剂处理过的无碱玻璃纤维, 偶联剂可将无机材料的玻璃纤维表面被覆一层OH基,增加与有机物结合的亲和性，从而有利于增强尼龙复合材料的机械强度。 

所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168进行复配的混合物,比例为1:1。其中抗氧化剂168为有机亚磷酸酯,具有低挥发及耐水解等特性,在加工过程中可帮助树酯抵抗氧化的问题，而受阻酚抗氧化剂1010是可提供加工稳定性,防止加工过程中树酯的热裂解，抗氧剂1010与抗氧剂168以1:1的质量比进行复配，确保抗氧剂兼具低挥发、耐水解、抗氧化、加工稳定和防热裂解的功能，有利于提升尼龙复合材料的加工性能。 

所述的偶联剂为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,是硅烷偶联剂的一种。玻璃纤维在制作过程中表面会经过偶联剂的处理,但玻璃纤维束经断切后的截面不会有偶联剂成份。本方案外加偶联剂就是要补强玻璃纤维截面,主要用途是补强玻璃纤维增强尼龙树酯与玻璃纤维的键结,使机械强度提升。 

优选地，一种低吸水率高刚性尼龙复合材料，由以下重量百分比的原料组成： 

PA66树脂 30-40% 

PA6T树脂 5-15% 

玻璃纤维 45-55% 

抗氧剂 0.1-2.0% 

加工助剂 0.1-1.0% 

偶联剂 0.1-2.0%。

更优选地，一种低吸水率高刚性尼龙复合材料，由以下重量百分比的原料组成： 

PA66树脂 30-40% 

PA6T树脂 5-15% 

玻璃纤维 45-55% 

抗氧剂 0.1-1.0% 

加工助剂 0.1-1.0% 

偶联剂 0.1-1.0%。

更进一步优选地，一种低吸水率高刚性尼龙复合材料，由以下重量百分比的原料组成：