[发明专利]一种玄武岩连续纤维增强尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种玄武岩连续纤维增强尼龙复合材料,包括如下重量份的原料：尼龙树脂50～80份；玄武岩连续纤维20～50份；增容剂1～5份；空心微珠0.5～5份；弹性体1～5份；加工助剂0.1～5份。本发明提供的玄武岩纤维/尼龙复合材料具有优异的耐酸碱腐蚀能力，使用温度区间大，在不影响力学性能的前提下更加轻量化，适用于沿海地区户外及水下。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种玄武岩连续纤维增强尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙(简称PA)是一类聚酰胺化合物的统称，包含包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。尼龙复合材料中，其中最具代表性的是尼龙6、尼龙66，拥有良好的耐磨性、强度、韧性，常用于汽车、电子、无人机、工程塑料、民用丝等领域。但尼龙的吸水率高、低温冲击韧性差、尺寸稳定性差等缺点。

现有的尼龙改性技术，除了共混与共聚以外，还有纤维增强改性，不仅可以提高尼龙材料的力学性能，同时还可以改善尼龙的吸水性能，更好的发挥尼龙作为工程塑料综合性能优异的特点。现有的纤维增强尼龙主要有以玻璃纤维/尼龙为主的短纤维增强尼龙。

玄武岩连续纤维是由天然玄武岩矿石所制成的一种特种纤维材料。具有高强度、高模量、耐温性佳、抗氧化、抗辐射、耐酸碱、绝热隔音、过滤性好、抗压缩强度高、剪切强度高、适用性强、质轻等特点，外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物；与玻璃纤维相比，玄武岩连续纤维强度更高，耐用温度区间更高，模量更高，耐酸碱腐蚀能力更强。因此使用玄武岩作为增强纤维，对树脂进行增强能有效地解决玻璃钢材料在沿海地区的腐蚀问题。

长纤维增强热塑性复合材料(简称LFT)技术，与短纤维增强技术相比，可以更大程度的降低对于纤维的破坏，从而保持较高的纤维长度、纤维含量，使成型制品中均匀分散的长纤维易于行程三维网络结构，使复合材料所受应力可以更好地分散在纤维中。

现有的玻璃纤维/尼龙复合材料由于玻璃纤维的化学组分容易受到OH-、Cl-离子的化学腐蚀从而在高盐高湿的环境下易受到破坏，使纤维增强失效、尼龙吸水导致局部破坏，无法在沿海地区以及海洋地区长期持久的保持性能。

目前成熟的短纤维增强技术的纤维受损严重、长度均一性差、纤维含量低、纤维分散能力差，容易使增强复合材料出现局部性能损失，增加损失，降低良品率。

因此，开发一种新型玄武岩连续纤维增强尼龙复合材料是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种玄武岩连续纤维增强尼龙复合材料，本发明提供的复合材料耐高温性能好，吸水率高，同时机械性能好。

本发明提供了一种玄武岩连续纤维增强尼龙复合材料,包括如下重量份的原料：

优选的，所述尼龙树脂选自尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙11、尼龙12中的一种或多种。

优选的，所述增容剂为MAH环状酸酐型和马来酸酐中的一种或多种。

优选的，所述玄武岩连续纤维为BS、BF、BM、BAS、BTR中的一种或多种；所述玄武岩连续纤维所述玄武岩连续纤维BF通用型：四川谦宜BF815-2400、贵州石鑫BF22-2400、泰安浩松xwy-14中的一种或多种。

优选的，所述空心微珠为3M K1、IM 16K、S15、IM30K、K20、S38HS、中迈ZM-K25或AStrong 2046H中的一种或几种；

所述弹性体为尼龙12、聚碳酸酯或PPS中的一种或多种；

所述加工助剂为润滑剂、分散剂、抗老化剂、消泡剂或抗静电剂中的一种或多种。

优选的，所述玄武岩连续纤维增强尼龙复合材料,包括如下重量份的原料：