吹塑级玻璃纤维增强尼龙 【技术领域】
本发明涉及一种吹塑级玻璃纤维增强尼龙。
背景技术
尼龙作为一种工程塑料具有优异的机械性能，冲击强度高，刚性高，耐磨，耐热，而且具有极好的耐化学、耐油、耐碱性能。但也存在着一些不足如吸水性大，尺寸稳定性差，耐热性、耐低温性亦有待提高。因而通常采用玻璃纤维增强加以改性。玻璃纤维增强尼龙经常被用于制作各种汽车，仪器仪表，电子电器等结构部件。目前尼龙制件通常采用的为注塑，挤出，压制，浇铸成型。但有许多制件结构复杂而且形状中空，注塑，挤出难以成型，必须采用挤出吹塑成型方法。但常规尼龙原料的分子量在1.5--3万之间(275℃，325g时的熔融指数通常大于5g/10min)，而且其主链上的酰胺基之间具有很强的氢键作用，容易结晶。材料粘度对温度敏感并在熔点附近会发生突变。因而其熔体粘度和熔体强度，不适宜于吹塑成型。
国外也有一些专利涉及吹塑级尼龙，如US5043384，在相对粘度小于100的尼龙中加入增粘聚合物如苯乙烯和(甲基)丙烯腈共聚物，橡胶改性的聚苯乙烯，US4966941中采用加入富含乙烯的酸酐作为增韧增粘剂，并加入纤维级的聚四氟乙烯作为表面处理剂的方法。其余还有US4804703，JP91-106965等专利也有类似报道，但是以上专利均未涉及玻纤增强级尼龙。
玻璃纤维增强尼龙材料除了尼龙所特有的难吹塑成型外，更因为玻璃纤维特有的各向异性，一方面使制件表面粗糙，更重要的是会大幅度降低尼龙材料的强度，加之玻璃纤维与尼龙树脂的密度差异较大，在吹塑过程中两者的流动速率也有不同，因而容易产生熔体破裂，给加工成型带来困难。CN1129233A是在粘度大于220ml/g的尼龙中加入算术平均长度在70-180um之间的短玻纤，若粘度小于190ml/g，最后还需加入尼龙的固相后缩聚，生产工艺比较复杂。
【发明内容】
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适宜于吹塑成型的吹塑级玻璃纤维增强尼龙。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种吹塑级玻璃纤维增强尼龙，包括以下组分及含量(重量份)：
尼龙 200～900
玻璃纤维 100～500
增韧剂 1～500
扩链剂 1～100
润滑助剂 1～50
偶联剂 1～25
抗氧剂 0～20
其它助剂 0～100
所述的尼龙包括用以下结构式表示的尼龙：[-H2N(CH2)mNH2OC(CH2)nCO-]q，其分子量在1～4万之间，其中，m为大于5的整数，n为0～13的整数，q为聚合度。
所述的玻璃纤维含矿物或晶须。
所述的增韧剂选自各类酸酐或羧酸接枝的烯烃弹性体或接枝共聚物或离子化聚合物其中的一种，包括聚烯烃马来酸酐接枝物，离子化横向交联的烯烃/甲基丙烯酸共聚物，热塑性弹性体(TPE)，热塑性弹性体的酸酐或羧酸接枝聚合物(TPE-g)，聚烯烃的酸酐或羧酸接枝聚合物(PO-g)，聚乙烯的酸酐或羧酸接枝聚合物(PE-g)。
所述的扩链剂选自亚磷酸、多官能团有机膦化物、环氧树脂双官能团化合物中的一种，包括亚磷酸二丁酯。
所述的润滑助剂选自聚乙烯蜡、醋酸聚乙烯(A-C蜡)、蜡硅酮、N，N′-乙撑双硬脂酰胺(EBS)、N，N′-乙撑双硬脂酰胺接枝物(TAF)、硬酯酸钙中的一种。
所述的偶联剂选自有机酸铬络合物、有机硅偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磺酰叠氮偶联剂中的一种，包括γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)。
所述的抗氧剂选自受阻酚/胺类、亚磷酸酯类抗氧剂、含有周期表I族金属的卤化物中的一种，包括3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰-已二胺(抗氧剂1098)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酚酯)(抗氧剂168)、硫代二丙酸二月桂酯(抗氧DLTP)、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧1010)、卤化铜。
所述的其他助剂包括阻燃剂(含卤素的阻燃剂，红磷，三氧化二锑等)、抗静电剂、光稳定剂、颜料。
本发明产品的优点在于通过扩链剂和增韧剂的加入来增加尼龙的粘度，降低结晶度，以改变玻璃纤维增强尼龙材料的熔点附近流动性急剧上升的缺点，与此同时也提高了材料吹塑加工时的熔体强度和材料的韧性；润滑剂的加入不仅使材料的表观大为改善，更提高了玻璃纤维的流动性。这些添加剂的共同作用，使玻璃纤维增强尼龙材料易于吹塑成型，不会发生熔体破裂、下垂、表面粗糙等缺陷。
【具体实施方式】
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
实施例1： 组分 PA6无碱玻 璃纤维 增韧 剂 扩链剂 抗氧剂润滑助 剂 偶联剂玻纤TPE-g亚磷酸 二丁酯168 1098 TAF KH-550 重量 份数700200100302 2 10 2
PA6树脂(275℃，325g的熔融指数为8.05g/10min)在80℃真空条件下干燥10个小时，将上述除玻璃纤维，偶联剂以外的组分置于高混机中，边混边加入KH-550，偶联剂，混合2～3分钟，然后于双(单)螺杆挤出机210-240℃挤出造粒(加工时在玻纤加入口加入玻璃纤维)。所得塑料粒子90℃干燥后，放置12小时后注塑成标准样条，供性能测试，性能如下：熔体流动速率(230℃，2.16kG)g/10min 0.37拉伸强度Mpa 101.2Charpy冲击强度KJ/m2 71.43Charpy缺口冲击强度(23℃)KJ/m2 17.75弯曲强度Mpa 173.69弯曲模量Mpa 4863.9收缩率％ 0.62热变形温度℃ 180玻璃纤维含量％ 20.5
实施例2～7：组分 2 3 4尼龙PAmn PA66 650 PA6 525PA6 700玻璃纤维 玻纤 300 玻纤 400有碱玻纤 200增韧剂 TPE 50 PE-g-1 75离子化树脂 100扩链剂 助剂 30 助剂 50助剂 10抗氧剂 1010 1 168 2168 1抗氧剂 DLTP 2 1098 21098 2润滑助剂 TAF 5 EBS 25TAF 20偶联剂 KH-550 3 KH-550 4KH-550 2其它助剂 光稳剂 10组分 5 6 7尼龙PAmn PA12 600 PA6 250PA6 850玻璃纤维 有碱玻纤 250 玻纤 350玻纤 100增韧剂 PO-g 150 PO-g 300PE-g-1 50扩链剂 助剂 15 助剂 70助剂 30抗氧剂 168 2168 2抗氧剂 1098 21098 2润滑助剂 PE蜡 30 A-C蜡 30EBS 10偶联剂 A-174 1.5 KH-550 6KH-550 2其它助剂抗静电剂 20以上玻纤无特殊注明的均为无碱玻纤性能如下： 2 3 4 熔体流动速率(230℃，2.16kG)g/10min 0.485 0.233 1.240 拉伸强度Mpa 121 150 92 Charpy冲击强度KJ/m2 46.5 50.8 68.7 Charpy缺口冲击强度(23℃)KJ/m2 14.4 19.8 15.9 弯曲强度Mpa 190.8 240 168.9 弯曲模量Mpa 5830 7130 4594收缩率％ 0.56 0.35 0.70热变形温度℃ 216 220 175玻璃纤维含量％ 30 40 20 5 6 7熔体流动速(230℃，2.16kG)g/10min 0.89 0.351 0.620拉伸强度Mpa 90 85 72Charpy冲击强度KJ/m2 72 89 48Charpy缺口冲击强度(23℃)KJ/m2 20.4 27 15弯曲强度Mpa 156 130 125弯曲模量Mpa 4790 4320 3800收缩率％ 0.58 0.86 0.65热变形温度℃ 176 154 166玻璃纤维含量％ 25 35 10
以上配方的吹塑温度范围在220-250℃，制得制品外观光滑，韧性良好的汽车热风管。其中外观由润滑助剂控制，若不加则外观粗糙，类似“鲨鱼皮”状；韧性由增韧剂控制，若不加则制品脆弱易碎；而加工性能对扩链剂的添加量很讲究，此外也受增韧剂影响，若两者添加量不当则容易出现型胚破裂，下垂等缺陷，甚至有可能无法成型。