【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种聚酰胺片及其制备方法。
技术介绍
1、热塑性工程塑料因具有优异的力学性能、耐化学性以及热成型性而被广泛应用在汽车、航天、电子等多个领域甚至代替金属材料进行使用。然而，当热塑性工程塑料被制备成工程结构件时，基于应力集中效应，部分部位容易发生损坏，此时需要采用补强片进行局部补强。
2、然而，现有的补强片的补强程度较低，主要原因在于现有补强片由于使用环境的要求，其基体树脂一般为耐热热塑树脂(如pa6等)，这类基体树脂与填料的相容性并不理想，且传统的补强片组分分布结构并不能充分发挥树脂与填料的力学性能。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种聚酰胺片，该产品通过特定的结构层顺序设计可使其整体结构受力更加均匀，加工稳定性更好，产品加工或二次加工时的变形率小，基于产品结构分布的改进，产品的补强刚性性能相比于现有产品大幅度提升；另一方面，产品在制备时成型性好，并不会发生翘曲现象。
2、为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种聚酰胺片，由n层组分相同的结构层层叠得到，所述结构层包括以下重量份的组分：
4、聚酰胺6树脂30～60份、增强纤维45～70份；
5、所述增强纤维在结构层中呈单向连续分布；
6、所述n≥6，所述沿层叠方向的第二层结构层与倒数第二层结构层中增强纤维的分布方向与其余结构层中增强纤维的分布方向相垂直。
7、优选地
8、聚酰胺6树脂35～55份、增强纤维50～65份
9、优选地，所述结构层的组分还包括3～8份相容剂，所述相容剂为马来酸酐接枝poe。
10、更优选地，所述马来酸酐接枝poe(马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体，poe-g-mah)的接枝率为0.8～1％。
11、所述马来酸酐接枝poe的接枝率可以采用现有常规方法进行测试，具体地，可以将样品制备成0.2mm的膜片随后置于红外光谱仪中根据马来酸酐的特征强度进行定量，最终确认接枝率。优选地，所述结构层的厚度为0.2～0.3mm。
12、更优选地，所述n＝8，所述聚酰胺片的厚度为1.5～2.5mm。
13、现有传统的聚酰胺片中，常以耐高温的聚酰胺6树脂复配增强填料制备成组分分布均匀且较薄的多片层，随后再经铺层和压合得到，而相比于一些滑石粉等粉末填料，具有纤维构型的增强材料(例如玻璃纤维、碳纤维等)在引入基体树脂混合时具有更好的分散均匀性和理论力学补强性，然而由于增强纤维的微观二维构型，使得其在受力时仍存在较大的不均性，同时也由于增强纤维与聚酰胺6树脂存在相容性不高的问题，现有的这类补强片产品往往补强程度欠佳。因此，在本申请技术方案中，专利技术人在原有产品制备工艺的基础上，选用单向连续的增强纤维作为增强填料，这些纤维在结构层中均呈现单向连续性，同时在两层结构层中第二层设计这些增强纤维的分布方向与其他层的分布方向呈垂直关系，这种构型复合的产品经验证相比于传统的无序玻璃纤维制备的产品或者其他单向连续纤维分布构型的产品其补强性能有显著提升。同时，这类复合构型的产品并不会产生翘曲现象，符合生产及使用标准，而若不采用本专利技术所述构型，制备的产品可能无法正常使用。
14、同时本申请方案在产品配方中进一步优选相容剂为马来酸酐接枝poe时，经验证，这种相容剂不仅可以有效提升增强纤维和聚酰胺6树脂的相容性，同时还能为增强纤维带来一定的组分内韧性，协同其特定的构型，产品的补强性能得到进一步提升。尤其是在采用马来酸酐接枝poe作为本专利技术所述聚酰胺补强片的相容剂时，马来酸酐的接枝率达到上述优选范围时，产品的弯曲强度更高。
15、而在现有技术中，聚酰胺片的复合层数一般为8层，通过压合工艺，可以制备出目前应用范围最广的厚度为2mm左右的产品。
16、优选地，所述增强纤维为增强玻璃纤维、增强碳纤维中的至少一种。
17、更优选地，所述增强纤维为连续碳纤维。
18、优选地，所述增强纤维的直径为7～15μm；
19、更优选地，所述增强纤维直径为8～12μm。
20、基于加工设备的条件以及产品应用的需要，本领域技术人员可以选择不同种类和不同尺寸的增强纤维，而使用上述优选的种类其对于加工和应用场景的适用性更高。
21、优选地，所述聚酰胺片的结构层数为6时，6层结构层中增强纤维的分布方向以层叠顺序第一层中的增强纤维对应的角度为0°时，各层中增强纤维的分布方向角度为0°时，各层中增强纤维的分布方向角度为0°/90°/0°/0°/90°/0°。
22、优选地，所述聚酰胺片的结构层数为8时，8层结构层中增强纤维的分布方向以层叠顺序第一层中的增强纤维对应的角度为0°时，各层中增强纤维的分布方向角度为0°/90°/0°/0°/0°/0°/90°/0°。
23、优选地，所述聚酰胺片的结构层数为10时，10层结构层中增强纤维的分布方向以层叠顺序第一层中的增强纤维对应的角度为0°时，各层中增强纤维的分布方向角度为0°/90°/0°/0°/0°/0°/0°/0°/90°/0°。
24、优选地，所述聚酰胺片的结构层的组分还包括1～5份色母粒。
25、本专利技术的另一目的在于提供所述聚酰胺片的制备方法，包括以下步骤：
26、(1)将除增强纤维外的其他组分混合均匀并熔融成熔体，随后将增强纤维均匀分布并经牵引机牵引至挤出机，通过挤出模头浸渍入熔体中，经冷却成型后，得若干聚酰胺片结构层；
27、(2)将各聚酰胺片结构层按照结构层中增强纤维的分布方向关系设定进行层叠铺设，随后经热压、裁切，即得所述聚酰胺片。
28、本专利技术所述聚酰胺片的制备方法与现有的产品相类似，无需引入特殊的设备或工艺流程，操作步骤简单，同时该产品在制备后可以直接应用在一些高温制品的注塑成型中，减少后续应用时的加工工序，成品的制备周期短，经济效益高。
29、优选地，所述步骤(1)中熔融时的温度为230～300℃。
30、优选地，所述步骤(2)中热压时的温度为230～250℃，压力为2～4mpa。
31、本专利技术的再一目的在于提供所述聚酰胺片在热塑性工程结构件补强中的应用。
32、本专利技术所述聚酰胺片以聚酰胺6树脂为基体树脂，本身具备极好的耐热性和力学强度，在复配特定的组分并形成特定的结构构型后，产品具有极高的刚性强度，可有效应用在各类高性能要求的工程结构件的补强当中。
33、本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供了一种聚酰胺片，该产品通过特定的结构层顺序设计可使其整体结构受力更加均匀，加工稳定性更好，产品加工或二次加工时的变形率小，基于产品结构分布的改进，产品的补强刚性性能相比于现有产品大幅度提升。所述产品可以有效应用在各类热塑性工程结构件的补强当中，同时可以直接用于注塑成型，整体应用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚酰胺片，其特征在于，由n层组分相同的结构层层叠得到，所述结构层包括以下重量份的组分：
2.如权利要求1所述聚酰胺片，其特征在于，所述结构层的组分还包括3～8份相容剂，所述相容剂为马来酸酐接枝POE；优选地，所述马来酸酐接枝POE的接枝率为0.8～1％。
3.如权利要求1所述聚酰胺片，其特征在于，所述结构层的厚度为0.2～0.3mm。
4.如权利要求3所述聚酰胺片，其特征在于，所述n＝8，所述聚酰胺片的厚度为1.5～2.5mm。
5.如权利要求1所述聚酰胺片，其特征在于，所述增强纤维为增强玻璃纤维、增强碳纤维中的至少一种；优选地，所述增强纤维是连续纤维，直径为7～15μm。
6.如权利要求1所述聚酰胺片，其特征在于，所述聚酰胺片的结构层的组分还包括1～5份色母粒。
7.如权利要求1～6任一项所述聚酰胺片的制备方法，包括以下步骤：
8.如权利要求1～7任一项所述聚酰胺片在热塑性工程结构件补强中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺片，其特征在于，由n层组分相同的结构层层叠得到，所述结构层包括以下重量份的组分：
2.如权利要求1所述聚酰胺片，其特征在于，所述结构层的组分还包括3～8份相容剂，所述相容剂为马来酸酐接枝poe；优选地，所述马来酸酐接枝poe的接枝率为0.8～1％。
3.如权利要求1所述聚酰胺片，其特征在于，所述结构层的厚度为0.2～0.3mm。
4.如权利要求3所述聚酰胺片，其特征在于，所述n＝8，所述聚酰胺片的厚...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏伟龙，肖鹏，张超，刘玲，孟姗姗，张孟，杨鹏飞，
申请(专利权)人：广东金发复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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