[发明专利]长纤维增强聚酰胺56复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种长纤维增强聚酰胺56复合材料及其制备方法和应用。所述长纤维增强聚酰胺56复合材料为经过LFT‑G工艺制备的长度为5‑50mm的粒子形式，较佳地为10‑20mm长的粒子；所述长纤维增强聚酰胺56复合材料包括聚酰胺56树脂组合物和纤维，其中，所述纤维占所述长纤维增强聚酰胺56复合材料的质量百分比为10‑80％。本发明的长纤维增强聚酰胺56复合材料的纤维含量高、力学性能好，且具有可回收性，可适用于航空航天领域、军事领域、汽车材料、运动器材、建筑材料、电子电器等领域。

技术领域

本发明涉及一种长纤维增强聚酰胺56复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

相比于热固性材料，热塑性材料不需要经过交联和固化，可以多次加工成型，且成型工艺更为便捷高效，所以热塑性材料近年来一直保持稳定持续发展，尤其是纤维增强热塑性材料。纤维增强热塑性材料的基体树脂可采用聚丙烯、聚酰胺、聚酯等热塑性材料，纤维可采用玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，其中又以玻璃纤维较为常用。

纤维增强热塑性材料主要分为短纤(纤维长度小于0.5mm)增强热塑性材料、长纤(0.5-500mm)增强热塑性材料、纤维毡增强热塑性材料、长纤维增强热塑性材料和热塑性复合材料芯板。其中，短纤增强热塑性材料因其强度较差，不能满足结构材料的性能要求，所以发展出了长纤增强热塑性材料；可大幅提升材料的机械性能和耐疲劳性能，所以近年来研究活跃。长纤维增强热塑性材料早期主要着重于汽车结构件、运动器材、建筑等行业。随着汽车、电子电器等行业的发展，长纤维增强热塑性材料的需求也会越来越大，因此加快长纤维增强热塑性材料的研制和推广具有重要意义。

长纤维增强热塑性材料可以长期保存，综合性能优异，成型适应性广，生产效率高，制品可重复加工再生利用，所以在20世纪70年代初开发出来以后研究就十分活跃。熔融浸渍法是纤维束通过设计的浸渍模具，在一定的张力作用下从在熔融状态下的树脂中拉出而被浸渍。该方法成型工艺简单，无环境污染。

发明内容

本发明为了解决现有技术中长纤维增强复合材料存在的纤维含量低、力学性能差的缺陷，从而提供了一种长纤维增强聚酰胺56复合材料及其制备方法和应用。本发明制得的长纤维增强聚酰胺56复合材料的纤维含量高、力学性能好，且具有可回收性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

技术方案之一：一种长纤维增强聚酰胺56复合材料，所述长纤维增强聚酰胺56复合材料为经过LFT-G工艺制备的长度为5-50mm的粒子形式，较佳地为10-20mm长的粒子；

所述长纤维增强聚酰胺56复合材料包括聚酰胺56树脂组合物和纤维，其中，所述纤维占所述长纤维增强聚酰胺56复合材料的质量百分比为10-80％。

本发明中，所述纤维占所述长纤维增强聚酰胺56复合材料的质量百分比为较佳地为30-70％，例如30％、40％、50％、60％或70％。

本发明中，所述聚酰胺56树脂组合物，其包括以下重量份数的组分：生物基聚酰胺56树脂74.6-99.8份、抗氧化剂0-1.6份、润滑剂0-8份、相容剂0-15份和偶联剂0-0.8份。

所述生物基聚酰胺56树脂是指原料单体戊二胺为通过生物发酵制备而来。

较佳地，所述生物基聚酰胺56树脂满足以下性能：相对粘度1.9-3.2，端氨基含量42-60mmol/kg；熔点210℃-260℃，较佳为253℃-256℃；生物基含量在43-46％，例如45％。其中，所述相对粘度通过乌氏粘度计浓硫酸法测定。所述生物基含量通过生物基含量检测标准方法ASTM D6866检测获得。

较佳的，含水率2000ppm以下，较佳的为800-2000ppm；数均分子量为30-45kg/mol，分子量分布为1.8-2.1。

所述生物基聚酰胺56树脂可以购自凯赛(金乡)生物材料有限公司。