本发明涉及改性工程塑料领域，具体涉及一种增强尼龙pa6改性工程塑料及其制备方法。
背景技术：
增强聚酰胺复合材料具有物理机械性能高、热稳定性好、电气性能佳、耐腐蚀等特点，被广泛应用于汽车、电子电气、国防军工和机械设备等行业。且随着“以塑代钢”、“汽车轻量化”、“节能减排”等政策的逐步实施，聚酰胺复合材料的应用领域也在不断拓展，这对聚酰胺材料的韧性和强度等性能提出了更高的要求，传统改性方法通过添加低分子量增韧剂来提高材料韧性，存在改善幅度小，改善效果不明显、相容性差，同时需要牺牲部分其他性能的缺陷。
相比其它类工程塑料，聚酰胺材料通常被用于齿轮、轴承等制造领域，但是聚酰胺在干态条件下摩擦系数高、耐磨性能差，限制了其在工程机械领域的广泛应用。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种增强尼龙pa6改性工程塑料及其制备方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其相对重量比例为，尼龙pa6树脂50-70份、增强纤维20-30份、增强剂5-15份、增韧剂10-20份、润滑剂3-8份、偶联剂0.1-1份、成核剂0.1-0.5份；
优选的，所述增强尼龙pa6改性工程塑料的相对重量比例为，尼龙pa6树脂65-67份、增强纤维22-23份、增强剂10-12份、增韧剂18-20份、润滑剂3-4份、偶联剂0.3-0.5份、成核剂0.1-0.2份；
优选的，所述增强纤维为玻璃纤维或碳纤维或玄武岩纤维的连续或短切纤维；
优选的，所述增强剂为硬质微球，所述硬质微球为玻璃微球、环氧树脂微球、超细陶瓷微球的一种或几种；
优选的，所述增韧剂为分别经端环氧基化、引入吡啶-fe3+配位键的异戊二烯聚合物；
优选的，所述润滑剂为乙撑双硬质酰胺、季戊四硬脂酸酯醇或硬脂酸钙；
优选的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；
优选的，所述成核剂为苯甲酸盐、埃洛石、海泡石、滑石粉、碳酸钙的一种或几种。
一种前述增强尼龙pa6改性工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
s1、制备端环氧基聚异戊二烯聚合物
在氮气保护气氛中，依次加入新蒸的35ml环乙烷和15ml异戊二烯，冰水浴下缓慢滴加萘钠处理液使溶液有无色变为稳定的橙黄色，再一次性加入0.3-0.5ml的萘钠处理液，保持冰水浴条件搅拌反应2-5min，调整水浴温度至35-40℃，滴加0.2-0.4ml的乙二醇缩水甘油醚，反应0.5-1h后，加入乙醇终止反应，得到溶液a；
s2、引入吡啶-fe3+配位键
将0.62g2,6-二氨基吡啶溶解在10ml无水乙醇中，得到溶液b，将溶液b缓慢缓慢滴加至溶液a，以每1至2s一滴为宜，滴加完毕后继续冰水浴搅拌反应2h，加入0.5ml的100mg/ml的三氯化铁-甲醇溶液，继续冰水浴搅拌反应4h，完成后蒸去溶剂，真空干燥至恒重，得到所述增韧剂；
s3、根据配比准备原料，将原料于高速混合机中搅拌分散10-30min，分散后的原料入挤出机，经熔融共混挤出、牵引、冷却、切粒，即得所述增强尼龙pa6改性工程塑料。
本发明的有益效果为：
本申请以改性的聚异戊二烯弹性体作为尼龙pa6的增韧改性剂，不仅改善其与pa6尼龙树脂的相容性，也增强了基体树脂的强韧性；以硬质微球作为增强剂，由于硬质微球本身具有高强度的特点，其在基体树脂中的分布对基体树脂具有补强效果。
本申请所述的增强尼龙pa6改性工程塑料，是经过增强增韧改性的一种刚韧兼备、性能均衡的工程塑料，其耐磨性、耐热性好、韧性强，表现出高强度、高抗冲等优异的性能。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本申请的实施例涉及一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其相对重量比例为，尼龙pa6树脂50-70份、增强纤维20-30份、增强剂5-15份、增韧剂10-20份、润滑剂3-8份、偶联剂0.1-1份、成核剂0.1-0.5份；
优选的，所述增强尼龙pa6改性工程塑料的相对重量比例为，尼龙pa6树脂65-67份、增强纤维22-23份、增强剂10-12份、增韧剂18-20份、润滑剂3-4份、偶联剂0.3-0.5份、成核剂0.1-0.2份；
优选的，所述增强纤维为玻璃纤维或碳纤维或玄武岩纤维的连续或短切纤维；
优选的，所述增强剂为硬质微球，所述硬质微球为玻璃微球、环氧树脂微球、超细陶瓷微球的一种或几种；
优选的，所述增韧剂为分别经端环氧基化、引入吡啶-fe3+配位键的异戊二烯聚合物；
聚异戊二烯弹性体具有很好的弹性和高的拉伸强度，具有与天然橡胶相似的化学组成、立体结构和力学性能，应用前景广阔，可作为增韧尼龙工程塑料，但其与尼龙树脂的相容性不高，难以充分发挥其改性效果，本申请通过将异戊二烯聚合物端基环氧化的同时引入吡啶-fe3+配位键，得到高强韧的改性异戊二烯聚合物，也进一步提高了聚异戊二烯弹性体与尼龙树脂间的相容性，使尼龙树脂得到良好的增韧补强效果；
优选的，所述润滑剂为乙撑双硬质酰胺、季戊四硬脂酸酯醇或硬脂酸钙；
优选的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；
优选的，所述成核剂为苯甲酸盐、埃洛石、海泡石、滑石粉、碳酸钙的一种或几种。
实施例1
一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其相对重量比例为，尼龙pa6树脂65份、增强纤维22份、增强剂12份、增韧剂18份、润滑剂3份、偶联剂0.5份、成核剂0.2份；
所述增强纤维为玻璃纤维，所述增强剂为硬质微球，所述硬质微球为玻璃微球，所述增韧剂为分别经端环氧基化、引入吡啶-fe3+配位键的异戊二烯聚合物，所述润滑剂为乙撑双硬质酰胺、季戊四硬脂酸酯醇或硬脂酸钙，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，所述成核剂为苯甲酸盐与埃洛石；
所述增强尼龙pa6改性工程塑料的制备方法包括以下步骤：
s1、制备端环氧基聚异戊二烯聚合物
在氮气保护气氛中，依次加入新蒸的35ml环乙烷和15ml异戊二烯，冰水浴下缓慢滴加萘钠处理液使溶液有无色变为稳定的橙黄色，再一次性加入0.3-0.5ml的萘钠处理液，保持冰水浴条件搅拌反应2-5min，调整水浴温度至35-40℃，滴加0.2-0.4ml的乙二醇缩水甘油醚，反应0.5-1h后，加入乙醇终止反应，得到溶液a；
s2、引入吡啶-fe3+配位键
将0.62g2,6-二氨基吡啶溶解在10ml无水乙醇中，得到溶液b，将溶液b缓慢缓慢滴加至溶液a，以每1至2s一滴为宜，滴加完毕后继续冰水浴搅拌反应2h，加入0.5ml的100mg/ml的三氯化铁-甲醇溶液，继续冰水浴搅拌反应4h，完成后蒸去溶剂，真空干燥至恒重，得到所述增韧剂；
s3、根据配比准备原料，将原料于高速混合机中搅拌分散10-30min，分散后的原料入挤出机，经熔融共混挤出、牵引、冷却、切粒，即得所述增强尼龙pa6改性工程塑料。
实施例2
一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其相对重量比例为，尼龙pa6树脂52份、增强纤维28份、增强剂15份、增韧剂12份、润滑剂6份、偶联剂0.2份、成核剂0.4份；
所述增强纤维为玻璃纤维，所述增强剂为硬质微球，所述硬质微球为玻璃微球，所述增韧剂为分别经端环氧基化、引入吡啶-fe3+配位键的异戊二烯聚合物，所述润滑剂为乙撑双硬质酰胺、季戊四硬脂酸酯醇或硬脂酸钙，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，所述成核剂为苯甲酸盐与埃洛石；
所述增强尼龙pa6改性工程塑料的制备方法包括以下步骤：
s1、制备端环氧基聚异戊二烯聚合物
在氮气保护气氛中，依次加入新蒸的35ml环乙烷和15ml异戊二烯，冰水浴下缓慢滴加萘钠处理液使溶液有无色变为稳定的橙黄色，再一次性加入0.3-0.5ml的萘钠处理液，保持冰水浴条件搅拌反应2-5min，调整水浴温度至35-40℃，滴加0.2-0.4ml的乙二醇缩水甘油醚，反应0.5-1h后，加入乙醇终止反应，得到溶液a；
s2、引入吡啶-fe3+配位键
将0.62g2,6-二氨基吡啶溶解在10ml无水乙醇中，得到溶液b，将溶液b缓慢缓慢滴加至溶液a，以每1至2s一滴为宜，滴加完毕后继续冰水浴搅拌反应2h，加入0.5ml的100mg/ml的三氯化铁-甲醇溶液，继续冰水浴搅拌反应4h，完成后蒸去溶剂，真空干燥至恒重，得到所述增韧剂；
s3、根据配比准备原料，将原料于高速混合机中搅拌分散10-30min，分散后的原料入挤出机，经熔融共混挤出、牵引、冷却、切粒，即得所述增强尼龙pa6改性工程塑料。
实施例3
一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其相对重量比例为，尼龙pa6树脂65份、增强纤维22份、增强剂12份、增韧剂18份、润滑剂3份、偶联剂0.5份、成核剂0.2份；
所述增强纤维为碳纤维，所述增强剂为硬质微球，所述硬质微球为环氧树脂微球，所述增韧剂为分别经端环氧基化、引入吡啶-fe3+配位键的异戊二烯聚合物，所述润滑剂为乙撑双硬质酰胺、季戊四硬脂酸酯醇或硬脂酸钙，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，所述成核剂为苯甲酸盐与碳酸钙；
所述增强尼龙pa6改性工程塑料的制备方法包括以下步骤：
s1、制备端环氧基聚异戊二烯聚合物
在氮气保护气氛中，依次加入新蒸的35ml环乙烷和15ml异戊二烯，冰水浴下缓慢滴加萘钠处理液使溶液有无色变为稳定的橙黄色，再一次性加入0.3-0.5ml的萘钠处理液，保持冰水浴条件搅拌反应2-5min，调整水浴温度至35-40℃，滴加0.2-0.4ml的乙二醇缩水甘油醚，反应0.5-1h后，加入乙醇终止反应，得到溶液a；
s2、引入吡啶-fe3+配位键
将0.62g2,6-二氨基吡啶溶解在10ml无水乙醇中，得到溶液b，将溶液b缓慢缓慢滴加至溶液a，以每1至2s一滴为宜，滴加完毕后继续冰水浴搅拌反应2h，加入0.5ml的100mg/ml的三氯化铁-甲醇溶液，继续冰水浴搅拌反应4h，完成后蒸去溶剂，真空干燥至恒重，得到所述增韧剂；
s3、根据配比准备原料，将原料于高速混合机中搅拌分散10-30min，分散后的原料入挤出机，经熔融共混挤出、牵引、冷却、切粒，即得所述增强尼龙pa6改性工程塑料。
实验例
在实施例1的基础上，以未添加增韧剂的尼龙pa6工程塑料为对比，测定其性能参数，结果如下：
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
技术特征：
1.一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其特征在于，相对重量比例为，尼龙pa6树脂50-70份、增强纤维20-30份、增强剂5-15份、增韧剂10-20份、润滑剂3-8份、偶联剂0.1-1份、成核剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其特征在于，相对重量比例为，尼龙pa6树脂65-67份、增强纤维22-23份、增强剂10-12份、增韧剂18-20份、润滑剂3-4份、偶联剂0.3-0.5份、成核剂0.1-0.2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其特征在于，所述增强纤维为玻璃纤维或碳纤维或玄武岩纤维的连续或短切纤维。
4.根据权利要求1或2所述的一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其特征在于，所述增强剂为硬质微球，所述硬质微球为玻璃微球、环氧树脂微球、超细陶瓷微球的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其特征在于，所述增韧剂为分别经端环氧基化、引入吡啶-fe3+配位键的异戊二烯聚合物。
6.根据权利要求1或2所述的一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬质酰胺、季戊四硬脂酸酯醇或硬脂酸钙。
7.根据权利要求1或2所述的一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1或2所述的一种增强尼龙pa6改性工程塑料，其特征在于，所述成核剂为苯甲酸盐、埃洛石、海泡石、滑石粉、碳酸钙的一种或几种。
9.根据权利要求5任一所述的一种增强尼龙pa6改性工程塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、制备端环氧基聚异戊二烯聚合物
在氮气保护气氛中，依次加入新蒸的35ml环乙烷和15ml异戊二烯，冰水浴下缓慢滴加萘钠处理液使溶液有无色变为稳定的橙黄色，再一次性加入0.3-0.5ml的萘钠处理液，保持冰水浴条件搅拌反应2-5min，调整水浴温度至35-40℃，滴加0.2-0.4ml的乙二醇缩水甘油醚，反应0.5-1h后，加入乙醇终止反应，得到溶液a；
s2、引入吡啶-fe3+配位键
将0.62g2,6-二氨基吡啶溶解在10ml无水乙醇中，得到溶液b，将溶液b缓慢缓慢滴加至溶液a，以每1至2s一滴为宜，滴加完毕后继续冰水浴搅拌反应2h，加入0.5ml的100mg/ml的三氯化铁-甲醇溶液，继续冰水浴搅拌反应4h，完成后蒸去溶剂，真空干燥至恒重，得到所述增韧剂；
s3、根据配比准备原料，将原料于高速混合机中搅拌分散10-30min，分散后的原料入挤出机，经熔融共混挤出、牵引、冷却、切粒，即得所述增强尼龙pa6改性工程塑料。
技术总结
本发明提供一种增强尼龙PA6改性工程塑料的制备方法，包括步骤：按以下相对重量比例配比原料，尼龙PA6树脂50?70份、增强纤维20?30份、增强剂5?15份、增韧剂10?20份、润滑剂3?8份、偶联剂0.1?1份、成核剂0.1?0.5份，将原料于高速混合机中搅拌分散10?30min，分散后的原料入挤出机，经熔融共混挤出、牵引、冷却、切粒，即得所述增强尼龙PA6改性工程塑料；所制备的改性工程塑料的力学强度高，耐磨性能好，耐热性好，韧性及抗冲击优异，尺寸稳定性好。
浙公网安备33038102331636号
