[发明专利]一种增强增韧尼龙材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种尼龙材料，具体涉及一种增强增韧尼龙材料，以及这种尼龙材料的制备方法和应用；属于高分子复合材料领域。

背景技术

尼龙是重要的工程塑料之一，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。酰胺键具有极性，可形成氢键，分子间作用力大，分子链排列整齐，具有较高的结晶性，使得尼龙具有较高的机械强度和弹性模量。同时尼龙还具有优良的电气性能、耐磨、减振吸音、耐油及弱酸碱、易于成型加工等优点，普遍应用于汽车、机械制造、轴承、电动工具、低压电器等领域。但尼龙材料吸水性大，尺寸稳定性差，限制了其在机械强度、尺寸精密要求高等领域的应用。为了克服尼龙其缺点，扩宽尼龙材料的应用，行业中普遍采用对尼龙进行玻纤增强改性，来达到降低材料吸水性，提高材料尺寸稳定性和机械强度的目的。

但单纯的增强尼龙材料韧性不够，干态和低温下冲击强度低，致使其在一些韧性要求高的领域，如电动工具、办公家具、滑雪鞋以及高铁用轴承保持架等领域的应用受到限制。现有技术主要是通过添加大量的增韧剂，如POE、EPDM、EPR、SBS、EVA等来提高尼龙材料的韧性。因POE属于非极性物质，与极性的尼龙树脂不相容，在尼龙材料中使用需增加相容剂或将它与其他单体进行接枝改性后再使用，在POE的接枝应用上，马来酸酐(MAH)的接枝占据了重要地位。然而，M-POE增韧剂为弹性体，本身粘度大，流动性差，致使加工流动性下降。M-POE虽显著提升了材料韧性，但会导致材料机械性能变差、制件外观差，如制件表面有浮纤，不能在一些对强度和外观要求高的领域使用。

中国专利CN101983988A公开了一种聚酰胺6复合材料及其制备方法，其采用低粘度的纺丝级聚酰胺6作为流动改性剂来提升M-POE增韧聚酰胺材料的加工流动性和外观，但此方案因为纺丝级聚酰胺6的加入，导致整个体系中树脂的分子量降低，一定程度上降低了材料的机械强度。

一些文献和资料有报道M-POE接枝率对材料的力学性能，尤其是韧性，有较大影响。报道显示，M-POE的接枝率越高，与PA6相容性越好，PA6材料的韧性越好，但对加工流动性和外观方面没有实质上的研究。本发明人通过实践证实尼龙材料的韧性跟M-POE的接枝率并无直接的对应关系。

通过复合物组分的调配来实现提升尼龙材料韧性和机械强度同时，改善材料的流动性和外观，目前还未见报道，

发明内容

本发明的要解决的技术问题是，为克服现有技术的不足，提供一种高强度良表面的增强增韧尼龙材料，该材料采用M-POE和POE复配物作为增韧剂使用，在提升材料韧性的同时，保证了材料的强度，改善了材料的流动性和注塑表面质量。

本发明的另一个目的是提供上述尼龙材料的制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种增强增韧尼龙材料，包括以下重量份计的原料：

所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物(POE)和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(M-POE)的复配物；其中，乙烯-辛烯共聚物和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的重量比为1:1～1:4。

作为优选，所述增强增韧尼龙材料，包括以下重量份计的原料：

其中，所述尼龙树脂为PA6，PA66，PA46，PA610和PA1010中的一种或几种复合。

所述玻璃纤维为用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂处理过的短玻璃纤维。所述玻璃纤维长度为3～5mm，单丝玻璃纤维直径为6～13μm。

所述增韧剂中M-POE与POE重量比优选为1:2～1:3。

所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬酯酰胺、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙烯-丙烯酸共聚物和褐煤酸蜡中的一种或者几种。

所述增强增韧尼龙材料还可包含其他助剂，所述的其他助剂为色粉、抗氧剂和热稳定剂中的一种或几种。

上述增强增韧尼龙材料的制备方法，其步骤为：

(1)按上述比例称量各原料；

(2)将除玻璃纤维以外的原料置于高混机中混合均匀，然后通过主喂料仓加入双螺杆挤出机中；

(3)玻璃纤维通过侧喂料秤侧喂，挤出，过水冷却，造粒并干燥后得到所述增韧尼龙材料。

上述制备方法中，所述的增韧剂也可单独从另一侧喂料仓加入。

本发明的另外一个目的是提供利用上述增强增韧尼龙材料制备的模制品。

本发明的有益效果：