一种高刚性超韧尼龙复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高刚性超韧尼龙复合材料及其制备方法，组分及各组分的质量分数如下：尼龙100份，碳纤维10~20份，马来酸酐2~8份，过氧化二苯甲酰0.2~0.6份，石蜡1~3份，己内酰胺8~18份，尿素1~4份，糠醛1~2份，氨基硅油1~5份，二乙烯三胺3~10份，三乙醇胺1~3份，羧乙基纤维素2~5份，顺丁烯二酸酐5~10份，阻燃剂1~3份。所述尼龙为尼龙6与尼龙66按质量份2~7:1混合而成。经过改性后的尼龙复合材料的弯曲强度、拉伸强度和断裂生产率都有所改善，尤其是缺口冲击强度有较大提高，比普通尼龙提高了2倍多，其具备高刚性超韧性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，组分及各组分的质量分数如下：尼龙100份，碳纤维10~20份，马来酸酐2~8份，过氧化二苯甲酰0.2~0.6份，石蜡1~3份，己内酰胺8~18份，尿素1~4份，糠醛1~2份，氨基硅油1~5份，二乙烯三胺3~10份，三乙醇胺1~3份，羧乙基纤维素2~5份，顺丁烯二酸酐5~10份，阻燃剂1~3份。所述尼龙为尼龙6与尼龙66按质量份2~7:1混合而成。经过改性后的尼龙复合材料的弯曲强度、拉伸强度和断裂生产率都有所改善，尤其是缺口冲击强度有较大提高，比普通尼龙提高了2倍多，其具备高刚性超韧性能。【专利说明】
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种高刚性超韧尼龙复合材料及其制备 方法。
技术介绍
尼龙，聚酰胺的俗称，英文名字是Polyamide，其简称是PA。聚酰胺是一类聚合物 的总称，这类聚合物分子主链上含有酰胺基团重复结构，是五大通用工程塑料中产量最大、 品种最多、用途最广、综合性能优良的基础树脂。尼龙的主要品种有尼龙6、尼龙66、尼龙 11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙46、尼龙1010等等。在所有品种中尼龙6、尼龙66 的产量和用量最大，大概占尼龙总产量的90%左右。聚酰胺的化学结构有两种，一种是由 W-氨基酸聚合物合成或者它的内酰胺聚合物制成，另一种由二元酸及二元胺通过缩聚反应 制得。二元胺和二元酸、或者二元胺、或者二元酸当中所含有的亚甲基，能够被环状化合物 取代或者芳香族化合物取代，也可能是上面所说的聚酰胺的共聚物。从聚酰胺的结构可以 看出来，聚酰胺主链中都含有酰胺基团（-C0NH-)，都含有亚甲基、芳香族化合物基团、有的 还含有部分环状化合物基团。聚酰胺的化学结构影响着聚酰胺（即尼龙)的性能。因为聚酰 胺的化学结构迥异，造成了性能上的差异，但是聚酰胺也有着共同的性能：聚酰胺的分子之 间能够形成氢键，正是由于氢键的形成使得聚酰胺容易发生结晶化，并且，分子之间存在着 较大的作用力，从而使聚酰胺有较高的熔点和出众的力学性能。众所周知酰胺基是一个亲 水基团，有很强的吸水性。在聚酰胺的结构中，还有亚甲基，有的还有芳基，这使得聚酰胺具 有一定的柔性或者是刚性。若聚酰胺中亚甲基与酰胺基之比的比例越大，分子中的氢键的 数目越少，分子之间的作用力越小，柔性就越大，吸水性也就越小。所以，聚酰胺这类工程塑 料一般来说都有很好的力学性能、较好的耐热性能、电性能和很好的韧性，同时还有良好的 耐油性、自润滑性、耐磨性、成型加工性和较好的耐化学药品性。 聚酰胺的力学性能、电学性能、热性能等方面性能出众。但是，聚酰胺也有比较明 显的缺点：（1)吸水性强；（2)低温韧性差；（3)阻燃性能不强等等，这些都限制了聚酰胺的 进一步应用。对聚酰胺进行改性能够扩大它的应用领域。一般在以下几个方面进行改性： (1)改善聚酰胺的吸水性，使制品尺寸稳定性提高；（2)提高聚酰胺的阻燃性；（3)提高聚酰 胺的机械性能；（4)提高聚酰胺的耐低温性能；（5)提高聚酰胺的电学性能；（6)提高聚酰 胺的热稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供，经过改性后 的尼龙复合材料的弯曲强度、拉伸强度和断裂生产率都有所改善，尤其是缺口冲击强度有 较大提高，比普通尼龙提高了 2倍多，其具备高刚性超韧性能，可以应用于电器零部件，滑 动机械部件等。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为： 一种高刚性超韧尼龙复合材料，组分及各组分的质量分数如下：尼龙100份，碳纤维 10?20份，马来酸酐2?8份，过氧化二苯甲酰0.2、.6份，石蜡广3份，己内酰胺8?18份， 尿素广4份，糠醛广2份，氨基硅油1飞份，二乙烯三胺：T10份，三乙醇胺广3份，羧乙基 纤维素2飞份，顺丁烯二酸酐5~10份，阻燃剂1~3份。 所述尼龙为尼龙6与尼龙66按质量份2~7:1混合而成。 所述阻燃剂为氢氧化镁或者硼酸锌。 所述尼龙为尼龙6与尼龙66按质量份5:1混合而成。 -种高刚性超韧尼龙复合材料，组分及各组分的质量分数优选如下：尼龙100 份，碳纤维12~18份，马来酸酐：T6份，过氧化二苯甲酰0.3~0.5份，石蜡1~2份，己内酰 胺1(T15份，尿素f 3份，糠醛广2份，氨基硅油广4份，二乙烯三胺61份，三乙醇胺 广3份，羧乙基纤维素21份，顺丁烯二酸酐51份，阻燃剂广2份。 一种高刚性超韧尼龙复合材料，组分及各组分的质量分数优选如下：尼龙100 份，碳纤维16份，马来酸酐5份，过氧化二苯甲酰0.4份，石蜡1.2份，己内酰胺13份，尿 素2份，糠醛1.2份，氨基硅油1.4份，二乙烯三胺6. 8份，三乙醇胺1.8份，羧乙基纤维 素2. 2份，顺丁烯二酸酐6份，阻燃剂1.4份。 一种高刚性超韧尼龙复合材料的制备方法，将各物料按比例加入到高速混合机 中，11 (T130°C下混合I Omin，高速混合机转速为45(T750rmp，然后将混合好的物料加入 混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如下：1区95~100°C，2区125~130°C，3区 135?150°C，4区155?160°C，机头温度为19(T220°C，螺杆转速为7(T90rpm ;最后将混炼塑化 后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至KKTlKTC，使物料进一步塑化均匀，然后 冷却至室温，出料。 混炼型螺杆工艺控制如下：1区100°C，2区128°C，3区145°C，4区158°C，机头温 度为210°C，螺杆转速为80rpm。 有益效果：本专利技术提供，经过改性后 的尼龙复合材料的弯曲强度、拉伸强度和断裂生产率都有所改善，尤其是缺口冲击强度有 较大提高，比普通尼龙提高了 2倍多，其具备高刚性超韧性能，可以应用于电器零部件，滑 动机械部件等。 【具体实施方式】 实施例1 : 一种高刚性超韧尼龙复合材料，组分及各组分的质量分数如下：尼龙(尼龙6 66份与 尼龙66 34份）100份，碳纤维10份，马来酸酐2份，过氧化二苯甲酰0.2份，石蜡1份， 己内酰胺8份，尿素1份，糠醛1份，氨基硅油1份，二乙烯三胺3份，三乙醇胺1份，羧 乙基纤维素2份，顺丁烯二酸酐5份，阻燃剂氢氧化镁1份。 将各物料按比例加入到高速混合机中，ll(Tl3(rC下混合lOmin，高速混合机转速 为45(T750rmp，然后将混合好的物料加入混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如 下：1区100°C，2区128°C，3区145°C，4区158°C，机头温度为210°C，螺杆转速为80rpm ; 最后将混炼塑化后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至KKTl KTC，使物料进一步 塑化均匀，然后冷却至室温，出料。 实施例2: 一种高刚性超韧尼龙复合材料，组分及各组分的质量分数如下：尼龙(尼龙6 70份与 尼龙66 30份）100份，碳纤维20份，马来酸酐8份，过氧化二苯甲酰0.6份，石蜡3份， 己内酰胺18份，尿素4份，糠醛2份，氨基硅油5份，二乙烯三胺10份，三乙醇胺3份， 羧乙基纤维素5份，顺丁烯二酸酐10份，阻燃剂氢氧化镁3份。 将各物料按比例加入到高速混合机中，ll(Tl3(rC下混合lOmin，高速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高刚性超韧尼龙复合材料，其特征在于组分及各组分的质量分数如下：尼龙 100份，碳纤维 10~20份，马来酸酐 2~8份，过氧化二苯甲酰 0.2~0.6份，石蜡 1~3份，己内酰胺 8~18份，尿素 1~4份，糠醛 1~2份，氨基硅油 1~5份，二乙烯三胺 3~10份，三乙醇胺 1~3份，羧乙基纤维素 2~5份，顺丁烯二酸酐5~10份，阻燃剂 1~3份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟红波，杨振枢，韦洪屹，
申请(专利权)人：苏州博利迈新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32