專利名稱：一種高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料及其成型加工領(lǐng)域，涉及一種尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰胺(Polyamide，簡(jiǎn)稱PA)俗稱尼龍，PA作為第五類通用工程塑料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能、化學(xué)性能、機(jī)械性能，耐腐蝕性、自潤(rùn)滑性、電絕緣性良好，比重小、易于加工成型，被廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、機(jī)械儀器儀表等領(lǐng)域，成為國(guó)際上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的工程塑料之一。PA雖然具有較高的拉伸強(qiáng)度、良好的耐磨性和耐腐蝕性、自潤(rùn)滑性等優(yōu)點(diǎn)，但也存在吸水性大、耐酸性差、干態(tài)和低溫沖擊強(qiáng)度低以及吸水后變形等缺點(diǎn)，使應(yīng)用范圍受到了一定的限制。因此，PA的改性研究已成為工程塑料以及復(fù)合材料研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，其中，高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)與應(yīng)用也已經(jīng)成為極具潛力的發(fā)展方向。這種材料在汽車、機(jī)械、電器、軍工等領(lǐng)域均有巨大的發(fā)展?jié)摿?，可用于制造汽車保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)隔噪罩、座椅骨架、車頭燈、風(fēng)扇、散熱器格柵、儀表盤托架等，還可用作機(jī)械部件等，符合減輕質(zhì)量和節(jié)能環(huán)保的要求，適合當(dāng)前國(guó)際能源短缺和供應(yīng)緊張下對(duì)汽車輕量低能耗化的未來(lái)發(fā)展要求和可回收再利用的綠色環(huán)保要求。長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(簡(jiǎn)稱LFT)的制備技術(shù)有原位浸潰技術(shù)、粉末浸潰技術(shù)和熔體浸潰包覆技術(shù)。目前，已經(jīng)有人采用原位固相縮聚反應(yīng)制備長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料，以及懸浮溶液法和粉末浸潰工藝制備長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)的PPS復(fù)合材料；但在采用熔體浸潰包覆工藝制備長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的研究很少，尤其采用熔體浸潰包覆工藝制備長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料的研究更少。目前，影響長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料綜合性能的主要因素是:1)纖維與尼龍樹(shù)脂之間界面粘結(jié)力較差，界面 粘結(jié)力有待改善；2)尼龍樹(shù)脂熔體的粘度導(dǎo)致樹(shù)脂與纖維浸潰不充分等。中國(guó)授權(quán)專利CN 100355808C采用尼龍及尼龍鹽溶解于溶劑中，在與纖維浸潰過(guò)程中發(fā)生聚合反應(yīng)，制備得到高強(qiáng)度、高抗沖的長(zhǎng)纖增強(qiáng)反應(yīng)型尼龍樹(shù)脂，該法大大改善尼龍樹(shù)脂粘度較大、浸潰不充分的問(wèn)題；專利CN 102010590A為了克服上述方法溶劑對(duì)環(huán)境和生產(chǎn)的危害、以及成型過(guò)程進(jìn)行在線反應(yīng)過(guò)程難于控制等不足之處，直接采用低粘度尼龍6樹(shù)脂熔融與長(zhǎng)纖維浸潰，制備長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍粒料。為了克服純PA樹(shù)脂吸水率大，尺寸穩(wěn)定性較差的缺陷，CN 100372855C采用長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚烯烴樹(shù)脂母粒和尼龍樹(shù)脂摻混成長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍/聚烯烴復(fù)合材料，但是這種方法存在兩種樹(shù)脂粒料混合時(shí)由于不相容出現(xiàn)分層現(xiàn)象的問(wèn)題，不能獲得優(yōu)異的機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
—種尼龍復(fù)合材料，由包含以下重量份的組分制成:尼龍40-70 份，長(zhǎng)纖維 30-60份，相容劑 5-10份，抗氧劑 0.5-5份，尼龍合金20-100份。所述的尼龍為尼龍6或尼龍66中的一種或兩種。所述的長(zhǎng)纖維為玻璃纖維、碳纖維或芳綸纖維。所述的相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)或馬來(lái)酸酐接枝乙丙橡膠(EPDM-g-MAH)。所述的抗氧劑選自丙烯酸酯類抗氧劑、主抗氧劑1010(四[β-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)和輔抗氧劑168 (三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯)復(fù)配形成的三元抗氧 體系，其中三者按照重量比(2-4): I: (0.5-1.5)的混合物，優(yōu)選三者質(zhì)量比為3:1:1的混合物。

所述的丙烯酸酯類抗氧劑選自3-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯、3-(3-叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯或3-(3，5-二叔丁基-2羥基苯基)丙烯酸酯中的一種或一種以上。所述的尼龍合金為ΡΑ/Ρ0合金(尼龍/聚烯烴合金)、ΡΑ/ΡΡ0合金(尼龍/聚苯醚合金)或PA/ABS(尼龍/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物合金)合金中的一種。一種尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:(1)按照上述配比稱取上述各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90_12(TC真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的40-70份尼龍、5-10份相容劑、0.5-5份抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；(2)將步驟(I)中的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體；(3)將步驟⑵中的樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-30(TC，使干燥處理后的30-60份長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；(4)將步驟(3)中的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與20-100份尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。所述的步驟(2)中擠出溫度為235_285°C。本發(fā)明的有益效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料既可以加強(qiáng)纖維與尼龍樹(shù)脂熔體的浸潰包覆效果，同時(shí)也避免在線反應(yīng)型尼龍樹(shù)脂中溶劑對(duì)環(huán)境、人體的危害；另一方面，長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍粒料與尼龍合金摻混制備的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料極大程度地增強(qiáng)了材料的綜合性能，屬于高性能結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料，可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程制件取代輕質(zhì)金屬材料和昂貴工程塑料；而且該種增強(qiáng)材料特別符合減輕質(zhì)量和節(jié)能環(huán)保的要求，適合當(dāng)前國(guó)際能源短缺和供應(yīng)緊張下，對(duì)汽車輕量低能耗化的未來(lái)發(fā)展要求和可回收再利用的綠色環(huán)保要求，表現(xiàn)出良好的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景，且本發(fā)明加工過(guò)程簡(jiǎn)單，易于控制。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-640 份，長(zhǎng)玻璃纖維30份，相容劑PP-g-MAH 5 份，抗氧劑0.5份，(其中抗氧劑的組成為3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑0.3份、抗氧劑10100.1份、抗氧劑1680.1份)ΡΑ/Ρ0 合金70 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠`出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235_285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例2按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-640 份，長(zhǎng)玻璃纖維45份，相容劑PE-g-MAH 10 份，抗氧劑5份，(其中抗氧劑的組成為3-(3-叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑2份、抗氧劑10101.5份、抗氧劑1681.5份)ΡΑ/Ρ0 合金80 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料(如圖1所示)。
實(shí)施例3按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-640 份，長(zhǎng)玻璃纖維60份，相容劑POE-g-MAH 7.5 份，抗氧劑2.5份，(其中抗氧劑的組成為3_(3，5-二叔丁基-2羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑1.5份、抗氧劑10100.5份、抗氧劑1680.5份)
ΡΑ/Ρ0 合金100 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例4按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-655 份，長(zhǎng)碳纖維45份，相容劑EPDM-g-MAH 10 份，抗氧劑5份，(其中抗氧劑的組成為3-(3，5-二叔丁基-2羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑3份、抗氧劑10101份、抗氧劑1681份)ΡΑ/ΡΡ0 合金50 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例5按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-670 份，長(zhǎng)芳綸纖維30份，相容劑EPDM-g-MAH 5 份，抗氧劑5份，(其中抗氧劑的組成為3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑4份、抗氧劑10100.5份、抗氧劑1680.5份)PA/ABS 合金20 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例6按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-6640 份，長(zhǎng)玻璃纖維60份，相容劑EPDM-g-MAH 5 份，抗氧劑0.5份，(其中抗氧劑的組成為3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑0.3份、抗氧劑10100.1份、抗氧劑1680.1份) ΡΑ/ΡΡ0 合金100 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例7按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-6650 份，長(zhǎng)玻璃纖維50份，相容劑PP-g-MAH7.5 份，抗氧劑2.5份，(其中抗氧劑的組成為3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑1.5份、抗氧劑10100.5份、抗氧劑1680.5份)PA/ABS 合金50 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例8按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-6660 份，長(zhǎng)玻璃纖維40份，相容劑PE-g-MAH 10 份，抗氧劑0.5份，(其中抗氧劑的組成為3-(3，5-二叔丁基-4-羥基 苯基)丙烯酸酯類抗氧劑0.3份、抗氧劑10100.1份、抗氧劑1680.1份)ΡΑ/Ρ0 合金30 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例9按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-6670 份，長(zhǎng)玻璃纖維 30份，相容劑POE-g-MAH 8 份，抗氧劑2份，(其中抗氧劑的組成為3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑1.2份、抗氧劑10100.4份、抗氧劑1680.4份)ΡΑ/Ρ0 合金60 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例10按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-6655 份，長(zhǎng)碳纖維45份，相容劑EPDM-g-MAH 6 份，
抗氧劑4份，(其中抗氧劑的組成為3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑2.4份、抗氧劑10100.8份、抗氧劑1680.8份)ΡΑ/ΡΡ0 合金50 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例11按照下面的重量份數(shù)稱取原料:尼龍PA-6645 份，長(zhǎng)芳綸纖維55份，相容劑EPDM-g-MAH 7 份，抗氧劑3份，(其中抗氧劑的組成為3-(3，5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯類抗氧劑1.8份、抗氧劑10100.6份、抗氧劑1680.6份)ΡΑ/Ρ0 合金40 份。按照上述配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的尼龍、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻；將上述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體，熔融溫度在235-285°C ;然后將該樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C，使干燥處理后的長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆，然后冷卻、牽引、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料；最后將上述長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與尼龍合金摻混均勻，即得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。對(duì)實(shí)施例1-11制備得到的高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。
表I
權(quán)利要求
1.一種尼龍復(fù)合材料，其特征在于:由包含以下重量份的組分制成: 尼龍 40-70份， 長(zhǎng)纖維 30-60份， 相容劑 5-10份， 抗氧劑 0.5-5份， 尼龍合金20-100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的尼龍為尼龍6或尼龍66中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的長(zhǎng)纖維為玻璃纖維、碳纖維或芳綸纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物或馬來(lái)酸酐接枝乙丙橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的抗氧劑選自丙烯酸酯類抗氧劑、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯復(fù)配形成的三元抗氧體系，其中三者按照重量比(2-4): I: (0.5-1.5)的混合物，優(yōu)選三者質(zhì)量比為3: I: I的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的丙烯酸酯類抗氧劑選自3-(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙烯酸酯、3_(3_叔丁基-4-輕基苯基)丙烯酸酯或3-(3,5-二叔丁基-2羥基苯基)丙烯酸酯中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的尼龍合金為尼龍/聚烯烴合金、尼龍/聚苯醚合金或尼龍/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物合金中的一種。
8.—種上述權(quán)利要求1-7中任一所述的尼龍復(fù)合材料的制備方法,其特征在于:包括以下步驟: (1)按照權(quán)利要求1所述的配比稱取各種原料，將尼龍、長(zhǎng)纖維、尼龍合金在90-120°C真空烘箱中干燥3-4小時(shí)，然后將干燥處理后的40-70尼龍、5-10份相容劑、0.5-5份抗氧劑加入到高速混料機(jī)中充分混合均勻； (2)將步驟(I)中的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融成熔體； (3)將步驟(2)中的樹(shù)脂熔體擠入到與雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭連接的浸潰模具中，浸潰模具溫度在250-300°C,使干燥處理后的30-60份長(zhǎng)纖維被熔體充分浸潰、包覆,然后冷卻、牽弓丨、切粒即得長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料； (4)將步驟(3)中的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料粒料與20-100份尼龍合金摻混均勻，SP得高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于:所述的步驟⑵中擠出溫度為235-285°C。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料及其成型加工領(lǐng)域，涉及一種尼龍復(fù)合材料及其制備方法，該材料由包含以下重量份的組分制成尼龍40-70份，長(zhǎng)纖維30-60份，相容劑5-10份，抗氧劑0.5-5份，尼龍合金20-100份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的高性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料既能加強(qiáng)纖維與尼龍樹(shù)脂熔體的浸漬包覆效果，又能避免在線反應(yīng)型尼龍樹(shù)脂中溶劑對(duì)環(huán)境、人體的危害；長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍粒料與尼龍合金摻混制備的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料極大程度地增強(qiáng)了材料的綜合性能，屬于高性能結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料，可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程制件取代輕質(zhì)金屬材料和昂貴工程塑料；該種增強(qiáng)材料特別符合減輕質(zhì)量和節(jié)能環(huán)保的要求，且本發(fā)明加工過(guò)程簡(jiǎn)單，易于控制。
文檔編號(hào)C08L71/12GK103173007SQ20111043368
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者周一新 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司