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      聚己二酸己二胺復合材料的制備方法

      文檔序號:3704524閱讀:1779來源:國知局
      專利名稱:聚己二酸己二胺復合材料的制備方法
      技術(shù)領域
      本發(fā)明屬于聚己二酸己二胺復合材料的制備方法。
      聚己二酸己二胺是一種熱性高聚物。以這種高聚物為基體,連續(xù)纖維、短纖維為增強劑,可制備出一類聚己二酸己二胺基復合材料。其中,短纖維增強劑品種很多,包括有機的和無機的,天然的和合成的。但已公開的用于制備聚合物基復合材料的天然礦物短纖維僅有硅灰石。HONG-LIE LUO等(Journal of Applied Polymer Science,Vol.28,3387~3398,1983)公開了采用雙螺桿擠出機共混、經(jīng)硅烷類和酞酸酯類偶聯(lián)劑處理的硅灰石填充聚己內(nèi)酰胺所制備的復合材料的方法和力學性能,在復合材料中,硅灰石重量含量為50%,但對復合材料的拉伸強度的提高幅度小于10%。
      本發(fā)明的目的是采用天然礦物短纖維填加到聚己二酸己二胺中,經(jīng)表面改性處理、混合、塑化、擠出、切粒得到一種高強度、高耐熱的復合材料,并使天然礦物短纖維的填充重量百分比達到60%。
      本發(fā)明基于纖維狀材料對聚合物有增強作用這一基本原理,選擇了一種長徑比5∶1~25∶1的天然礦物短纖維做為增強劑,并進行表面改性處理以改善界面粘結(jié),填加到聚己二酸己二胺中而達到增強效果。
      本發(fā)明所采用的天然礦物短纖維的主要化學組成是SiO234~58%,MgO 18~24%,CaO 13~15%。其比重為2.6~2.8,莫氏硬度為5.0~5.5,粒度小于74微米,復合材料的重量組成為聚己二酸己二胺40~95份,天然礦物短纖維60~5份,硅烷類或酞酸酯類偶聯(lián)劑0.9~0.025份,制備過程為將天然礦物短纖維放入高速混合機中,先用低速756轉(zhuǎn)/分,混合2~4分鐘,然后滴入偶聯(lián)劑,再高速2500轉(zhuǎn)/分,混合8~12分鐘,然后加入聚己二酸己二胺低速混合4~8分鐘后,得預混物,將該預混物在雙螺桿擠出機中塑化、共混、擠出,雙螺桿擠出機料筒溫度為240~270℃,螺桿轉(zhuǎn)速80~100轉(zhuǎn)/分鐘,擠出物經(jīng)切粒得到長3~5毫米、直徑2~3毫米的顆粒狀聚己二酸己二胺復合材料,復合材料的拉伸強度為75.50~95.10MPa,彎曲強度為136.6~168.7MPa,彎曲模量為3.05~6.50GPa,熱變形溫度為230~250℃。
      本發(fā)明聚己二酸己二胺復合材料具有力學性能高,耐熱性好,加工工藝簡單,原料來源容易,成本低的特點,有利于推廣應用。
      本發(fā)明提供的實施例如下實施例1.
      將粒度為74微米的天然礦物短纖維5份(重量份數(shù),以下相同)放入高速混合機中,先低速混合2分鐘后,滴入0.025份酞酸酯類偶聯(lián)劑,高速混合8分鐘,再加入95份聚己二酸己二胺低速混合4分鐘得預混料,將該預混料加入雙螺桿擠出機中,料筒溫度為一段240~245℃,二段248~254℃,三段258~262℃,機頭260~265℃,螺桿轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分,將擠出物切粒得聚己二酸己二胺復合材料,其性能如下拉伸強度90.13MPa,彎曲強度148.6MPa,彎曲模量3.15GPa,熱變形溫度232℃。
      實施例2.
      將粒度為5微米的天然礦物短纖維60份(重量份數(shù),以下相同)放入高速混合機中,先低速混合4分鐘后,滴入0.9份硅烷類偶聯(lián)劑,高速混合12分鐘,再加入40份聚己二酸己二胺低速混合8分鐘得預混料,將該預混料加入雙螺桿擠出機中,料筒溫度為一段245~250℃,二段255~260℃,三段260~268℃,機頭265~270℃,螺桿轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分,將擠出物切粒得聚己二酸己二胺復合材料,其性能如下拉伸強度95.10MPa,彎曲強度161.7MPa,彎曲模量6.20GPa,熱變形溫度250℃。
      權(quán)利要求
      1.一種聚己二酸己二胺復合材料的制備方法,其特征在于采用的天然礦物短纖維的主要化學組成是SiO234~58%,MgO 18~24%,CaO13~15%。其比重為2.6~2.8,莫氏硬度為5.0~5.5,粒度小于74微米,復合材料的重量組成為聚己二酸己二胺40~95份,天然礦物短纖維60~5份,硅烷類或酞酸酯類偶聯(lián)劑0.9~0.025份,制備過程為將天然礦物短纖維放入高速混合機中,先用低速750轉(zhuǎn)/分,混合2~4分鐘,然后滴入偶聯(lián)劑,再高速2500轉(zhuǎn)/分,混合8~12分鐘,然后加入聚己二酸己二胺低速混合4~8分鐘后,得預混物,將該預混物在雙螺桿擠出機中塑化、共混、擠出,雙螺桿擠出機料筒溫度為240~270℃,螺桿轉(zhuǎn)速80~100轉(zhuǎn)/分鐘,擠出物經(jīng)切粒得到長3~5毫米、直徑2~3毫米的顆粒狀聚己二酸己二胺復合材料,復合材料的拉伸強度為75.50~95.10MPa,彎曲強度為136.6~168.7MPa,彎曲模量為3.05~6.50GPa,熱變形溫度為230~250℃。
      全文摘要
      本發(fā)明屬于聚己二酸己二胺復合材料的制備方法。本發(fā)明采用天然礦物短纖維填加到聚己二酸己二胺中,經(jīng)表面改性處理、混合、塑化、擠出、切粒得到一種高強度、高耐熱的復合材料,并使天然礦物短纖維的填充重量百分比達到60%。除上述優(yōu)點外,還具有加工工藝簡單,原料來源容易,成本低的特點,有利于推廣應用。
      文檔編號C08L79/00GK1186086SQ9611479
      公開日1998年7月1日 申請日期1996年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月26日
      發(fā)明者莊國慶, 張家學, 鄶羽, 楊宇明, 張延 , 李濱耀, 殷敬華 申請人:中國科學院長春應用化學研究所
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