[发明专利]纤维增强尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种纤维增强尼龙复合材料及其制备方法。按质量份数计，上述纤维增强尼龙复合材料的制备原料包括：尼龙树脂40份～65份、长碳纤维10份～40份、长玻璃纤维10份～40份及相容剂1份～5份，长碳纤维的长度为5mm～25mm，长玻璃纤维的长度为5mm～25mm。上述纤维增强尼龙复合材料能够在保证较好的力学性能和热变形温度的同时，提高抗静电效果、降低成本。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种纤维增强尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA)俗称尼龙，含有极性的酰胺基团，能够形成氢键。尼龙树脂具有优异的机械性能、耐热性、电绝缘性等，在工业中应用广泛。但同时尼龙也具有尺寸稳定性差、高吸水性等缺点，在某些对机械性能要求很高的应用领域，纯尼龙树脂无法满足其性能要求。纤维增强尼龙复合材料可以很好地改善尼龙的缺点并提高其力学性能和热变形温度，成为近年来尼龙类树脂增强改性技术的重点研发方向。传统的纤维增强尼龙复合材料虽然能够提高其力学性能和热变形温度，但仍存在抗静电效果差、成本高的问题，限制了其在结构性材料中的应用。

发明内容

基于此，有必要提供一种在保证较好的力学性能和热变形温度的同时，提高抗静电效果、降低成本的纤维增强尼龙复合材料及其制备方法。

一种纤维增强尼龙复合材料，按质量份数计，纤维增强尼龙复合材料的制备原料包括：尼龙树脂40份～65份、长碳纤维10份～40份、长玻璃纤维10份～40份及相容剂1份～5份，所述长碳纤维的长度为5mm～25mm，所述长玻璃纤维的长度为5mm～25mm。

在其中一个实施例中，所述长碳纤维满足以下条件中的至少一个：

(1)所述长碳纤维包括聚丙烯腈基碳纤维；

(2)所述长碳纤维的单丝直径为4μm～8μm，束丝线密度为200tex～2400tex。

在其中一个实施例中，所述长玻璃纤维满足以下条件中的至少一个：

(1)所述长玻璃纤维为无碱玻璃纤维；

(2)所述长玻璃纤维的单丝直径为4μm～8μm，束丝线密度为700tex～3600tex。

在其中一个实施例中，所述尼龙树脂选自尼龙6及尼龙66中的至少一种，且所述尼龙树脂的相对粘度为1.8～2.8。

在其中一个实施例中，所述相容剂选自聚乙烯醇、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯及马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的至少一种。

在其中一个实施例中，按质量份数计，所述纤维增强尼龙复合材料还包括抗氧剂0.5份～1份。

在其中一个实施例中，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂3114、抗氧剂619及抗氧剂DSTP中的至少一种。

一种纤维增强尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：

按质量份数计，获取如下原料：尼龙树脂40份～65份、长碳纤维10份～40份、长玻璃纤维10份～40份及相容剂1份～5份，所述长碳纤维的长度为5mm～25mm，所述长玻璃纤维的长度为5mm～25mm；

将所述原料混合，制备纤维增强尼龙复合材料。

在其中一个实施例中，将所述原料混合的步骤包括：

将所述尼龙树脂与所述相容剂混合熔融，制备熔融物；

将所述长碳纤维和所述长玻璃纤维浸渍在所述熔融物中，然后牵引、冷却、切粒。

在其中一个实施例中，将所述原料混合的步骤满足以下条件中的至少一个：

(1)将所述尼龙树脂与所述相容剂混合熔融的温度为245℃～275℃；