[发明专利]高性能纤维增强尼龙复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及到一种高性能纤增强尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

目前，市场上增强尼龙复合材料使用的增强体通常是玻璃纤维。然而，随着工业的发展和产品技术要求的不断提高，现有的玻纤增强尼龙很难满足一些具有特殊要求的使用场合。碳纤维的出现是材料史上的一次革命，是目前世界首选的高性能增强材料，具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能，被广泛应用于航天、航空和军事以及民用的机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等各个领域。然而，碳纤维在具有高性能的同时，价格相对比较昂贵，在民用上面还是受到一定的限制，使得纯碳纤维增强尼龙普遍应用因为价格的原因还有一定的困难。高性能纤维增强尼龙复合材料就是从市场的角度出发，为了解决一些特殊工业产品中玻纤增强尼龙达不到性能的要求，而纯碳纤维增强尼龙价格上又不能接受的情况下开发的一种高性能纤维增强尼龙复合材料，用部分碳纤维代替玻璃纤维，不仅仅能较大的提高增强尼龙的力学性能和其他性命，同时也能较大的降低产品的价格，能普遍的使用在一些特殊行业中。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种力学性能好、而且价格相对便宜的高性能纤维增强尼龙复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

高性能纤维增强尼龙复合材料，其组成(重量比)为：尼龙树脂：30～80份、纤维长纤A：10～50份、纤维长纤B：10～30份、增韧剂：0～10份、抗氧剂：0.1～1份、加工助剂：0.2～1.5份；

高性能纤维增强尼龙复合材料的制备方法：

1)：按照重量配比称取原料尼龙树脂，并经烘箱烘干；

2)：将经过步骤(1)得到的物质进行表面处理后加入抗氧剂、增韧剂和加工助剂后在高搅机中搅拌混合均匀；

3)：将纤维长纤A和纤维长纤B按一定的比例混合，并将混合纤维进行表面处理；

4)：将步骤(2)得到的物质经喂料器送入双螺杆挤出机中，并在双螺杆挤出机的侧向加料口中加入经步骤(3)得到的混合纤维；

5)：将步骤(4)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。

本发明的有益效果是：通过本发明制作出来的高性能纤维增强尼龙复合材料具有机械强度高、耐高温、质轻、易加工等多种优异性能；本发明的制备方法操作简单，产品价格具有优势，适合工业化生产和推广。

具体实施方式

高性能纤维增强尼龙复合材料，其组成(重量比)为：尼龙树脂：30～80份、纤维长纤A：10～50份、纤维长纤B：10～30份、增韧剂：0～10份、抗氧剂：0.1～1份、加工助剂：0.2～1.5份；

本产品使用的尼龙树脂可以是尼龙6，尼龙66、尼龙46和尼龙9T等中的一种或者几种尼龙的组合复合材料；纤维长纤A最好是玻璃纤维，纤维长纤B最好是聚丙烯腈碳纤维；增韧剂为马来酸酐接枝物，如：EPDM、POE、SBS、SEBS中的一种或者几种组合而成；抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168复配而成；另外，加工助剂中采用的润滑剂最好是TAF系列的光亮润滑剂。

高性能纤维增强尼龙复合材料的制备方法：

1)：按照重量配比称取原料尼龙树脂，并经烘箱烘干；

2)：将经过步骤(1)得到的物质进行表面处理后加入抗氧剂、增韧剂和加工助剂后在高搅机中搅拌混合均匀；

3)：将纤维长纤A和纤维长纤B按一定的比例混合，并将混合纤维用偶联机进行表面处理；

4)：将步骤(2)得到的物质经喂料器送入双螺杆挤出机中，所述的喂料器的转速为200～250r.p.m；并在双螺杆挤出机的侧向加料口中加入经步骤(3)得到的混合纤维；双螺杆挤出机从加料口到机头的温度分别在230～280℃之间，其转速为180～280r.p.m，混合物在双螺杆挤出机内受到剪切、熔融等复合处理。

5)：将步骤(4)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。

本产品为了能有效增强树脂和纤维之间的界面相容作用，提高其力学性能，步骤(2)和(4)所述的表面处理是经过硅烷偶联剂处理。

为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1：

1)：按照重量配比称取原料尼龙6树脂55份，并经烘箱烘干；

2)：将经过步骤(1)得到的物质进行表面处理后加入0.3重量份的抗氧剂、5重量份的增韧剂和0.5重量份的加工助剂后在高搅机中搅拌混合均匀；