一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法，其由尼龍樹脂、短切玻璃纖維、短切碳纖維、增韌劑、抗氧劑及潤滑劑六種成分組成，由以下重量份計(jì)的原料組成：尼龍樹脂30～90份、短切玻璃纖維纖維5～30份，短切碳纖維5～30份、增韌劑0～10份、抗氧劑0.1～1份、潤滑劑0.2～2份。本發(fā)明專利技術(shù)的有益效果為：1、與目前市場(chǎng)上常見的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料相比，本發(fā)明專利技術(shù)的纖維共混復(fù)合材料在拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、沖擊強(qiáng)度等性能上有大幅度提升，同時(shí)使材料具有導(dǎo)電性能。2、本發(fā)明專利技術(shù)的制備方法操作簡(jiǎn)單，而且價(jià)格便宜很多，適合工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。

Fiber reinforced nylon composite material and preparation method thereof

The invention discloses a blended fiber reinforced nylon composite material and a preparation method thereof, which is composed of nylon resin, chopped glass fiber, carbon fiber, toughening agent, antioxidant and lubricant six components by weight of the composition of raw materials: nylon resin 30 ~ 90, short glass fiber from 5 to 30, short carbon fiber 5 - 30, 0 - 10, toughening agent, antioxidant 0.1 ~ 1, 0.2 ~ 2 lubricant. The invention has the following advantages: 1, and currently on the market common glass fiber reinforced nylon composite material, fiber blend composite material of the invention has greatly improved the tensile strength, tensile modulus, impact strength, and the materials with conductive performance. 2, the preparation method of the invention is simple in operation and low in price, and is suitable for industrial production and application.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于高分子材料
，具體涉及到一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
尼龍具有良好的綜合性能，目前碳纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料是國內(nèi)外首選的高性能增強(qiáng)材料。碳纖維具有輕質(zhì)高強(qiáng)、模量高、耐溫性能好、抗疲勞性優(yōu)異、導(dǎo)電性好等多種優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于軍工領(lǐng)域及電子器械、建筑材料、體育器材、飛機(jī)汽車等領(lǐng)域。然而，碳纖維增強(qiáng)材料較高的價(jià)格限制了其在民用領(lǐng)域上的應(yīng)用。玻璃纖維相對(duì)于碳纖維在強(qiáng)度模量等機(jī)械性能方面有所差距，且其密度比碳纖維大，不具有導(dǎo)電性能。纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料就是從市場(chǎng)出發(fā)，為了解決一些特殊工業(yè)產(chǎn)品要求材料有較高力學(xué)性能同時(shí)具備導(dǎo)電性，又無法接受純碳纖維增強(qiáng)尼龍價(jià)格的問題而開發(fā)的一種復(fù)合材料，用玻璃纖維代替部分碳纖維，在提高增強(qiáng)尼龍力學(xué)性能和保持其導(dǎo)電性的同時(shí)也能降低產(chǎn)品的價(jià)格。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有的技術(shù)不足，本專利技術(shù)提供一種力學(xué)性能好，具有良好的導(dǎo)電性能，而且價(jià)格相對(duì)便宜的纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其由尼龍樹脂、短切玻璃纖維、短切碳纖維、增韌劑、抗氧劑及潤滑劑六種成分組成，由以下重量份計(jì)的原料組成：尼龍樹脂30～90份、短切玻璃纖維纖維5～30份，短切碳纖維5～30份、增韌劑0～10份、抗氧劑0.1～1份、潤滑劑0.2～2份。上述纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料體系中。所述的尼龍樹脂是尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍6T和尼龍9T中的一種或者幾種的組合。所述的短切玻璃纖維為表面經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的短切玻璃纖維，長度為6mm；短切碳纖維為表面經(jīng)過多種酸混合溶液處理的短切PAN基碳纖維或?yàn)r青基碳纖維，長度為6mm。所述的增韌劑為馬來酸酐接枝的EPDM、POE和SEBS中的一種或者幾種組合。所述的抗氧劑由受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168復(fù)配而成。所述的潤滑劑為聚四氟乙烯。上述纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下：1)碳纖維表面處理：將60wt％濃硫酸、20wt％硝酸、10wt％高錳酸鉀和10wt％雙氧水進(jìn)行混合后加水調(diào)配到濃度為45％～65％的溶液，然后將調(diào)配好的溶液加熱到50℃～90℃，將碳纖維加入溶液中進(jìn)行浸泡處理，在50℃～90℃的溫度條件下，浸泡處理30～90分鐘，然后將碳纖維取出，用水沖洗干凈，然后在80℃～110℃溫度下烘干，即可得到經(jīng)過表面處理的碳纖維；2)按照重量配比稱取各原料，并將稱好的原材料投入到高速混合器中充分混合3～5分鐘；3)短切玻璃纖維和短切碳纖維按照比例混合均勻；4)將步驟(2)得到的物質(zhì)經(jīng)主喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)中，并在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口中加入經(jīng)步驟(3)得到的混合纖維，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出工藝為：雙螺桿擠出機(jī)溫度區(qū)：一區(qū)溫度250℃～260℃、二區(qū)溫度250℃～260℃、三區(qū)溫度255℃～265℃、四區(qū)溫度255℃～265℃、五區(qū)溫度260℃～270℃、六區(qū)溫度260℃～270℃、七區(qū)溫度265℃～275℃、八區(qū)溫度265℃～275℃、九區(qū)溫度270℃～280℃、機(jī)頭溫度265℃～275℃，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min～500r/min，；5)將步驟(4)得到的物質(zhì)經(jīng)過拉條、冷卻、切粒、干燥處理。本專利技術(shù)的有益效果為：1、與目前市場(chǎng)上常見的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料相比，本專利技術(shù)的纖維共混復(fù)合材料在拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、沖擊強(qiáng)度等性能上有大幅度提升，同時(shí)使材料具有導(dǎo)電性能。2、本專利技術(shù)的制備方法操作簡(jiǎn)單，而且價(jià)格便宜很多，適合工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)例來進(jìn)行進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的技術(shù)方案。纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其組成(重量比)為：尼龍樹脂30～90份、短切玻璃纖維纖維5～30份，短切碳纖維5～30份、增韌劑0～10份、抗氧劑0.1～1份、潤滑劑0.2～2份。本產(chǎn)品使用的尼龍樹脂可以是尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍6T和尼龍9T等中的一種或者幾種的組合；短切玻璃纖維為表面經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的短切玻璃纖維，長度為6mm；短切碳纖維為表面經(jīng)過多種酸混合溶液處理的短切PAN基碳纖維或?yàn)r青基碳纖維，長度為6mm；增韌劑為馬來酸酐接枝的EPDM、POE、SBS中的一種或幾種的組合；抗氧劑由受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168復(fù)配而成；潤滑劑為聚四氟乙烯。纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料的制備方法：1)：碳纖維表面處理：將60wt％濃硫酸、20wt％硝酸、10wt％高錳酸鉀和10wt％雙氧水進(jìn)行混合后加水調(diào)配到濃度為45％～65％的溶液，然后將調(diào)配好的溶液加熱到50℃～90℃，將碳纖維加入溶液中進(jìn)行浸泡處理，在50℃～90℃的溫度條件下，浸泡處理30～90分鐘，然后將碳纖維取出，用水沖洗干凈，然后在80℃～110℃溫度下烘干，即可得到經(jīng)過表面處理的碳纖維；2)：按照重量配比稱取原料尼龍樹脂及其它助劑，將稱好的原材料投入到高速混合器中充分混合3～5分鐘；3)：短切玻璃纖維和短切碳纖維按照比例混合均勻；4)：將步驟(2)得到的物質(zhì)經(jīng)主喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)中，并在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口中加入經(jīng)步驟(3)得到的混合纖維，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出工藝為：雙螺桿擠出機(jī)溫度區(qū)：一區(qū)溫度250℃～260℃、二區(qū)溫度250℃～260℃、三區(qū)溫度255℃～265℃、四區(qū)溫度255℃～265℃、五區(qū)溫度260℃～270℃、六區(qū)溫度260℃～270℃、七區(qū)溫度265℃～275℃、八區(qū)溫度265℃～275℃、九區(qū)溫度270℃～280℃、機(jī)頭溫度265℃～275℃，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min～500r/min；5)：將步驟(4)得到的物質(zhì)經(jīng)過拉條、冷卻、切粒、干燥處理。為便于對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1：1)：碳纖維表面處理：將60wt％濃硫酸、20wt％硝酸、10wt％高錳酸鉀和10wt％雙氧水進(jìn)行混合后加水調(diào)配到濃度為45％～65％的溶液，然后將調(diào)配好的溶液加熱到50℃～90℃，將碳纖維加入溶液中進(jìn)行浸泡處理，在50℃～90℃的溫度條件下，浸泡處理30～90分鐘，然后將碳纖維取出，用水沖洗干凈，然后在80℃～110℃溫度下烘干，即可得到經(jīng)過表面處理的碳纖維；2)：按照重量配比稱取原料尼龍66樹脂79.2份，并經(jīng)烘箱烘干；加入0.3份抗氧劑，0.5份潤滑劑在高速機(jī)中攪拌混合3～5分鐘；3)：將短切玻璃纖維10份和短切碳纖維10份按照1：1比例混合；4)：將步驟(2)得到的物質(zhì)經(jīng)主喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)中，所述的主喂料器的轉(zhuǎn)速為30r.p.m，并在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)向喂料口中加入經(jīng)步驟(3)得到的混合纖維，使得混合纖維重量份數(shù)為20份；通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出工藝為：雙螺桿擠出機(jī)溫度區(qū)：一區(qū)溫度250℃～260℃、二區(qū)溫度250℃～260℃、三區(qū)溫度255℃～265℃、四區(qū)溫度255℃～265℃、五區(qū)溫度260℃～270℃、六區(qū)溫度260℃～270℃、七區(qū)溫度265℃～275℃、八區(qū)溫度265℃～275℃、九區(qū)溫度270℃～280℃、機(jī)頭溫度265℃～275℃，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min～500r/min。5)：將步驟(4)得到的物質(zhì)經(jīng)過拉條、冷卻、切粒、干燥處理。實(shí)施例2：1)：碳纖維表面處理：將60wt本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其特征在于：其由尼龍樹脂、短切玻璃纖維、短切碳纖維、增韌劑、抗氧劑及潤滑劑六種成分組成，按以下重量份計(jì)的原料組成：尼龍樹脂30～90份、短切玻璃纖維纖維5～30份，短切碳纖維5～30份、增韌劑0～10份、抗氧劑0.1～1份、潤滑劑0.2～2份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其特征在于：其由尼龍樹脂、短切玻璃纖維、短切碳纖維、增韌劑、抗氧劑及潤滑劑六種成分組成，按以下重量份計(jì)的原料組成：尼龍樹脂30～90份、短切玻璃纖維纖維5～30份，短切碳纖維5～30份、增韌劑0～10份、抗氧劑0.1～1份、潤滑劑0.2～2份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其特征在于：所述的尼龍樹脂是尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍6T和尼龍9T中的一種或者幾種的組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其特征在于：所述的短切玻璃纖維為表面經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的短切玻璃纖維，長度為6mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其特征在于：短切碳纖維為表面經(jīng)過多種酸混合溶液處理的短切PAN基碳纖維或?yàn)r青基碳纖維，長度為6mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其特征在于：所述的增韌劑為馬來酸酐接枝的EPDM、POE和SEBS中的一種或者幾種組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其特征在于：所述的抗氧劑由受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168復(fù)配而成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維共混增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，其特征在于：所述的潤滑劑為聚四氟乙烯。8.一種制備纖...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張中偉，肖浩，張祥福，周文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海普利特復(fù)合材料股份有限公司，上海普利特化工新材料有限公司，重慶普利特新材料有限公司，浙江普利特新材料有限公司，上海普利特材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31