[发明专利]一种碳纤维增强聚酰胺齿轮专用料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性工程塑料中的聚酰胺组合物，属于高分子材料技术领域，具体涉及采用碳纤维对聚酰胺增强改性而获得的一种碳纤维增强聚酰胺齿轮专用料及其制备方法。

背景技术

碳纤维是一种含碳元素占总质量90%以上的工业化纤维，是高分子纤维在惰性气体环境中经高温炭化而生成的、具有强度高、模量高、耐温高、耐腐蚀、耐疲劳、耐蠕变、易导电、易传热、低密度等特性。

聚酰胺(Polyamide、缩写为PA)是一类分子主链上含有酰胺基团-〔NHCO〕-并按一定规律重复的聚合物，这类聚合物多为半透明或乳白色结晶性树脂，一般具有良好的的机械性能、耐磨性能、耐化学药品性能、自润滑性能、电绝缘性能、耐候性能。

碳纤维增强聚酰胺是一类采用碳纤维作为聚酰胺的增强剂而制取的高刚性和高强度工业复合材料，除了具有优异的机械强度和力学性能外,还具有良好的耐摩擦性、自润滑性、导电传热性、加工流动性、尺寸稳定性。鉴于碳纤维增强聚酰胺所具有的优良特性可替代金属或合金应用于汽车制造、航天航空、化工机械、纺织器材、体育用品、电子电气、家用电器、医疗器械等多个领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种碳纤维增强聚酰胺齿轮专用料，该碳纤维增强聚酰胺齿轮专用料根据纺织器材行业零部件配备需求而制备，具有优良的弯曲强度、弯曲模量等机械性能，可用于注塑成型。

本发明所要解决的技术问题还在于提供上述的碳纤维增强聚酰胺齿轮专用料的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种碳纤维增强聚酰胺齿轮专用料，其包括如下重量份的组分：

所述聚酰胺(PA)是采用缩合反应或开环反应制得的聚己内酰胺(PA6)、聚辛酰胺(PA8)、聚9-氨基壬酸(PA9)、聚十一酰胺(PA11)、聚十二酰胺(PA12)、聚己二酰己二胺(PA66)、聚癸二酰己二胺(PA610)、聚十二烷二酰己二胺(PA612)和聚癸二酸癸二胺(PA1010)中的至少一种。优选的是，所述聚酰胺(PA)是聚己内酰胺(PA6)、聚十二酰胺(PA12)、聚己二酰己二胺(PA66)和聚癸二酸癸二胺(PA1010)中的至少一种。更优选的是，所述聚酰胺(PA)是聚己内酰胺(PA6)、聚己二酸己二胺(PA66)中的至少一种。

所述碳纤维为沥青基连续长碳纤维、聚丙烯腈基连续长碳纤维、粘胶基连续长碳纤维、酚醛基连续长碳纤维和木质素基连续长碳纤维中的至少一种。优选的是，所述碳纤维为沥青基连续长碳纤维、聚丙烯腈基连续长碳纤维中的至少一种。更优选的是，所述碳纤维为聚丙烯腈基连续长碳纤维。

所述耐磨剂为聚四氟乙烯微粉、聚硅氧烷微粉、二硫化钼微粉和胶体石墨微粉中的至少一种。优选的是，所述耐磨剂为聚硅氧烷微粉、二硫化钼微粉中的至少一种。更优选的是，所述耐磨剂为二硫化钼微粉。

所述界面增强剂为酚醛型缩水甘油醚、双酚A型缩水甘油醚、双酚F型缩水甘油醚、双酚S型缩水甘油醚和邻甲酚型缩水甘油醚中的至少一种。优选的是，所述耐磨剂为双酚A型缩水甘油醚、双酚F型缩水甘油醚中的至少一种。更优选的是，所述耐磨剂为双酚A型缩水甘油醚。

所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙磷酰氧)丙基三甲氧基硅烷、n-丙基三甲氧基硅烷和n-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。优选的是，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙磷酰氧)丙基三甲氧基硅烷和n-丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。更优选的是，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、n-丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

所述分散润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、酰胺蜡、酯化蜡、褐煤蜡、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸锌离子共聚物和乙烯-丙烯酸钠离子共聚物中的至少一种。优选的是，所述分散润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、酰胺蜡、酯化蜡和乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。更优选的是，所述分散润滑剂为硬脂酸锌、酰胺蜡中的至少一种。