專利名稱：一種新型碳纖維改性塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)樘祭w維塑料技術(shù)，涉及一種新型碳纖維改性塑料及其制備方法，尤指一種在特定的使用環(huán)境下可替代鋼材，廣泛應(yīng)用于航空、汽車、電子、運(yùn)動器材等方面的新型塑料。
背景技術(shù)：
碳纖維是一種密度小、質(zhì)量強(qiáng)度、彈性模量高、具有各向異性，熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱率隨溫度升高而下降，耐驟冷、急熱，即使從幾千度的高溫突然降到常溫也不會炸裂；導(dǎo)電性好、耐高溫和低溫性好、耐酸性好、耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和使中子減速等特性。但是我國碳纖維發(fā)展緩慢，表現(xiàn)為生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、產(chǎn)品規(guī)格少、品種單一、沒有高性能產(chǎn)品、技術(shù)設(shè)備落后，大多沒有形成規(guī)模效益，這些成為制約我國碳纖維發(fā)展的瓶頸。而碳纖維市場基本上被國外大公司壟斷，我國所需碳纖維95%以上仍需從國外進(jìn)口，且材料的價(jià)格居高不下。隨著我國整體實(shí)力的不斷提升，對碳纖維的需求量也與日俱增，而我國碳纖維現(xiàn)階段大部分依賴進(jìn)口，2004年全國碳纖維用量為4000噸，國內(nèi)實(shí)際產(chǎn)量僅為10多噸，而且無論是質(zhì)量還是規(guī)模與國外相比差距都很大。另據(jù)估測2009年我國碳纖維需求將達(dá)到7500噸，這表明我國碳纖維嚴(yán)重供不應(yīng)求。盡管目前國際社會碳纖維的制造技術(shù)與產(chǎn)品對華出口有所松動，通用級碳纖維進(jìn)口渠道已經(jīng)開通，但高性能碳纖維對我國依然限制。雖然如此，近年來，中國復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)有了很大的進(jìn)步，已成為碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用大國。但是我國大陸碳纖維長期依賴進(jìn)口受治于人仍是現(xiàn)實(shí)，面對當(dāng)前嚴(yán)峻的形勢，必須采取行之有效的措施，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，采取替代材料、混雜技術(shù)等措施渡過難關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述技術(shù)難題提供一種價(jià)格便宜且性能優(yōu)異的新型碳纖維改性塑料。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種新型碳纖維改性塑料，其特征在于，由以下重量份原材料組成聚酞胺66 ( PA66 ) 67、碳纖維25、分散劑0. 7、相溶劑7. 3、偶聯(lián)劑 0.004、耐候劑0.002、成核劑0.003。所述的分散劑為硬脂酸鈣-S級；所述的相溶劑為 PE-g-ST;所述的偶聯(lián)劑為中國科學(xué)院研制的硅烷偶聯(lián)劑KH-570 ；所述的耐候劑為耐候劑 CIBA 770P ；所述的成核劑為成核劑BRUGG0LEN-P22。一種碳纖維改性塑料的制備方法，其方法為先按重量份稱取原料；將稱取的 PA66預(yù)先干燥7-9小時(shí)，將干燥后的PA66加入偶聯(lián)劑放入高混機(jī)高速處理5分鐘，再混入分散劑、相溶劑、耐候劑、成核劑混合5分鐘后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，碳纖維從玻璃纖維口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)共混改性，得到碳纖維增強(qiáng)PA66，其雙螺桿擠工作溫度為一區(qū)241 "C -2460C，二區(qū) 256°C-261°C，三區(qū) 256°C _261°C，四區(qū) 256°C 261°C，停留時(shí)間 50秒，螺桿長徑比為39，螺桿轉(zhuǎn)速控制在290rpm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用最新的碳纖維增強(qiáng)，比同級別的采用玻璃纖維增強(qiáng)在拉伸強(qiáng)度上性能提高了約45 % ；而玻璃纖維提高程度只有25 % ；采用最新的偶聯(lián)劑，現(xiàn)在所使用的普通偶聯(lián)劑對產(chǎn)品的性能提高大約都是30-300k，本發(fā)明對材料的結(jié)合力大大增強(qiáng)，能有效增強(qiáng)碳纖維與樹脂之間的粘合，直接影響到改性尼龍的物理機(jī)械性能，對產(chǎn)品的性能的影響達(dá)到了 35% ；本發(fā)明比進(jìn)口材料價(jià)格下降了 33 %。
具體實(shí)施方式
按重量份稱取原料；將稱取PA66預(yù)先干燥7-9小時(shí)；將干燥后的PA66加入偶聯(lián)劑放入高混機(jī)高速處理5分鐘，再混入分散劑、相溶劑、耐候劑、成核劑混合5分鐘后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，碳纖維從玻璃纖維口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)共混改性，得到碳纖維增強(qiáng)PA66，其雙螺桿擠工作溫度為一區(qū)Ml 0C -2460C，二區(qū)256°C _261°C， 三區(qū)256°C-261°C，四區(qū)256°C 261°C，停留時(shí)間50秒，螺桿長徑比為39，螺桿轉(zhuǎn)速控制在290rpm。
權(quán)利要求
1.一種新型碳纖維改性塑料，其特征在于，由以下重量份原料組成聚酞胺66 ( PA66 ) 67、碳纖維25、分散劑0. 7、相溶劑7. 3、偶聯(lián)劑0. 004、耐候劑 0.002、成核劑 0. 003。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型碳纖維改性塑料，其特征在于，所述的分散劑為硬脂酸鈣-S級，所述的相溶劑為PE-g-ST，所述的偶聯(lián)劑為中國科學(xué)院研制的硅烷偶聯(lián)劑 KH-570，所述的耐候劑為耐候劑CIBA 770P，所述的成核劑為成核劑BRUGGOLEN -P22。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維改性塑料的制備方法，其特征在于按重量份稱取原料；將稱取的PA66預(yù)先干燥6-9小時(shí)；將干燥后的PA66加入偶聯(lián)劑放入高混機(jī)高速處理5分鐘，再混入分散劑、相溶劑、耐候劑、成核劑混合5分鐘后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，碳纖維從玻璃纖維口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)共混改性，得到碳纖維增強(qiáng)PA66，其雙螺桿擠工作溫度為一區(qū)241°C-246°C，二區(qū)256°C -261°C，三區(qū)256°C _261°C，四區(qū) 256°C _261°C，停留時(shí)間50秒鐘，螺桿長徑比為39，螺桿轉(zhuǎn)速控制在四0 rpm。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種新型碳纖維改性塑料，其特征在于，由以下各種原料按不同劑量組成其中聚酞胺66(PA66)67、碳纖維25、分散劑0.7、相溶劑7.3、偶聯(lián)劑0.004、耐候劑0.002、成核劑0.003其制作方法為是按重量份稱取原材料；將PA66預(yù)先干燥7-9小時(shí)；將干燥后的PA66混入偶聯(lián)劑放到高混機(jī)里面高速處理5分鐘，再加入分散劑、相溶劑、耐候劑、成核劑混合5分鐘后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，碳纖維從玻璃纖維口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)共混使其改性，得到碳纖維增強(qiáng)PA66，本發(fā)明的好處是在拉伸強(qiáng)度上性能提高了約45%,比進(jìn)口材料價(jià)格下降了30％。
文檔編號C08K13/04GK102477221SQ201010556638
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者王爽 申請人:大連創(chuàng)達(dá)技術(shù)交易市場有限公司