專利名稱：阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
碳纖維是一種具有耐熱性好、強(qiáng)度高并且合成方便等長處的纖維材料而被廣泛用于生產(chǎn)各種高檔產(chǎn)品。尼龍是一種分子內(nèi)含酰胺基團(tuán)的大分子，經(jīng)過增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料被廣泛用于生產(chǎn)各類制品。鑒此，如果將這兩種材料有機(jī)地結(jié)合，那么能使尼龍材料的檔次顯著提升，用途得以擴(kuò)展到制造汽車和航空器材的零部件。于是 經(jīng)本申請(qǐng)人的積極嘗試，形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，該方法工藝步驟簡短，設(shè)備要求不苛刻并且能滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求，得到的尼龍復(fù)合材料具有拔萃的耐熱性和強(qiáng)度。本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟
A)制備造粒料，稱將按重量份數(shù)稱取的尼龍610樹脂70-76份、尼龍6樹脂21-27份、偶聯(lián)劑0. 7-1. 4份、填料15-25份和阻燃劑17-23份投入混合機(jī)中混合，再投入按重量份數(shù)稱取的抗氧劑0. 3-0. 7份、碳纖維20-28份和玻璃纖維18-23份，繼續(xù)混合，得到造粒料；
B)造粒，將由步驟A)得到的造粒料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，并且控制熔融擠出的溫度，得到阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的尼龍610樹脂是指熔點(diǎn)在230°C的樹脂。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述的尼龍6樹脂為熔點(diǎn)在210°C的樹脂。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述的偶聯(lián)劑為￠- (3，4環(huán)氧環(huán)已基)乙基三甲氧
基娃燒。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述的填料為經(jīng)過活化處理的碳酸鈣。在本發(fā)明的還有一個(gè)實(shí)施例中，所述的阻燃劑為十溴二苯乙烷。在本發(fā)明的更而一個(gè)實(shí)施例中，所述的抗氧劑為三[2，4 二叔丁基苯基]亞磷酸酯。 在本發(fā)明的進(jìn)而一個(gè)實(shí)施例中，所述的碳纖維為長度為20 200 i! m的碳纖維，所述的玻璃纖維是指長度為3mm的無堿短切玻璃纖維。在本發(fā)明的又更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的混合機(jī)混合的混合時(shí)間為10-20min,混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為500_1000n/min，所述的繼續(xù)混合的時(shí)間為5_10min，混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為 800-1200n/min。在本發(fā)明的又進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的控制熔融擠出的溫度是將溫度控制為一區(qū)溫度240°C、二區(qū)溫度250°C、三區(qū)溫度250°C、四區(qū)溫度250°C、五區(qū)溫度250°C、六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度245°C。本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有工藝步驟簡練和設(shè)備要求不苛刻的長處，得到的尼龍復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度大于140MPa，彎曲強(qiáng)度大于212MPa，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度大于27kj/m2,熔融指數(shù)大于20g/10min,阻燃性達(dá)到V-O等級(jí)(UL-94-V-0_3mm)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
A)制備造粒料，先將按重量份數(shù)稱取的熔點(diǎn)在230°C的樹脂即尼龍610樹脂70份、熔點(diǎn)在210°C的樹脂即尼龍6樹脂27份、偶聯(lián)劑即￠- (3，4環(huán)氧環(huán)已基)乙基三甲氧基硅烷I份、填料即經(jīng)過活化處理的碳酸鈣15份和阻燃劑即十溴二苯乙烷23份投入到混合機(jī)中混合lOmin，混合機(jī)轉(zhuǎn)速為1000n/min，再投入按重量份數(shù)稱取的抗氧劑即三[2，4 二叔丁基苯 基]亞磷酸酯0. 3份、長度為20 200 ii m的碳纖維20份和長度為3mm的無堿短切玻璃纖維18份,繼續(xù)混合IOmin,混合機(jī)轉(zhuǎn)速為800n/min,得到造粒料；
B)造粒，將由步驟A)得到的造粒料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，擠出機(jī)的各區(qū)的溫度為一區(qū)溫度240°C、二區(qū)溫度250°C、三區(qū)溫度250°C、四區(qū)溫度250°C、五區(qū)溫度250°C、六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度245°C，得到阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料。實(shí)施例2:
A)制備造粒料，先將按重量份數(shù)稱取的熔點(diǎn)在230°C的樹脂即尼龍610樹脂72份、熔點(diǎn)在210°C的樹脂即尼龍6樹脂25份、偶聯(lián)劑即￠- (3，4環(huán)氧環(huán)已基)乙基三甲氧基硅烷I. 2份、填料即經(jīng)過活化處理的碳酸鈣25份和阻燃劑即十溴二苯乙烷20份投入到混合機(jī)中混合13min，混合機(jī)轉(zhuǎn)速為800n/min，再投入按重量份數(shù)稱取的抗氧劑即三[2，4 二叔丁基苯基]亞磷酸酯0. 5份、長度為20 200 ii m的碳纖維23份和長度為3mm的無堿短切玻璃纖維20份,繼續(xù)混合8min,混合機(jī)轉(zhuǎn)速為1100n/min,得到造粒料。其余均同對(duì)實(shí)施例I的描述。實(shí)施例3:
A)制備造粒料，先將按重量份數(shù)稱取的熔點(diǎn)在230°C的樹脂即尼龍610樹脂74份、熔點(diǎn)在210°C的樹脂即尼龍6樹脂21份、偶聯(lián)劑即￠- (3，4環(huán)氧環(huán)已基)乙基三甲氧基硅烷
0.7份、填料即經(jīng)過活化處理的碳酸鈣18份和阻燃劑即十溴二苯乙烷19份投入到混合機(jī)中混合16min，混合機(jī)轉(zhuǎn)速為700n/min，再投入按重量份數(shù)稱取的抗氧劑即三[2，4 二叔丁基苯基]亞磷酸酯0. 6份、長度為20 200 ii m的碳纖維28份和長度為3mm的無堿短切玻璃纖維23份,繼續(xù)混合6min,混合機(jī)轉(zhuǎn)速為1000n/min,得到造粒料。其余均同對(duì)實(shí)施例I的描述。實(shí)施例4:
A)制備造粒料，先將按重量份數(shù)稱取的熔點(diǎn)在230°C的樹脂即尼龍610樹脂76份、熔點(diǎn)在210°C的樹脂即尼龍6樹脂23份、偶聯(lián)劑即￠- (3，4環(huán)氧環(huán)已基)乙基三甲氧基硅烷
1.4份、填料即經(jīng)過活化處理的碳酸鈣20份和阻燃劑即十溴二苯乙烷17份投入到混合機(jī)中混合20min，混合機(jī)轉(zhuǎn)速為500n/min，再投入按重量份數(shù)稱取的抗氧劑即三[2，4 二叔丁基苯基]亞磷酸酯0. 7份、長度為20 200 ii m的碳纖維26份和長度為3mm的無堿短切玻璃纖維21份,繼續(xù)混合5min,混合機(jī)轉(zhuǎn)速為1200n/min,得到造粒料。其余均同對(duì)實(shí)施例I的描述。由上述實(shí)施例1-4得到的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料經(jīng)測(cè)試具有下表所示的技術(shù)效果
權(quán)利要求
1.一種阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 A)制備造粒料，稱將按重量份數(shù)稱取的尼龍610樹脂70-76份、尼龍6樹脂21-27份、偶聯(lián)劑0. 7-1. 4份、填料15-25份和阻燃劑17-23份投入混合機(jī)中混合，再投入按重量份數(shù)稱取的抗氧劑0. 3-0. 7份、碳纖維20-28份和玻璃纖維18-23份，繼續(xù)混合，得到造粒料； B)造粒，將由步驟A)得到的造粒料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，并且控制熔融擠出的溫度，得到阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的尼龍610樹脂是指熔點(diǎn)在230°C的樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的尼龍6樹脂為熔點(diǎn)在210°C的樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為￠- (3，4環(huán)氧環(huán)已基)乙基三甲氧基硅烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的填料為經(jīng)過活化處理的碳酸鈣。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的阻燃劑為十溴二苯乙烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的抗氧劑為三[2，4 二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的碳纖維為長度為20 200 y m的碳纖維，所述的玻璃纖維是指長度為3mm的無堿短切玻璃纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的混合機(jī)混合的混合時(shí)間為10-20min,混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為500-1000n/min,所述的繼續(xù)混合的時(shí)間為5-10min，混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為800-1200n/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的控制熔融擠出的溫度是將溫度控制為一區(qū)溫度240°C、二區(qū)溫度250°C、三區(qū)溫度250°C、四區(qū)溫度250°C、五區(qū)溫度250°C、六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度245°C。
全文摘要
一種阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料的制備方法，屬于高分子材料制備技術(shù)領(lǐng)域。步驟制備造粒料，稱將按重量份數(shù)稱取的尼龍610樹脂70-76份、尼龍6樹脂21-27份、偶聯(lián)劑0.7-1.4份、填料15-25份和阻燃劑17-23份投入混合機(jī)中混合，再投入按重量份數(shù)稱取的抗氧劑0.3-0.7份、碳纖維20-28份和玻璃纖維18-23份，繼續(xù)混合，得到造粒料；造粒，將由上述步驟得到的造粒料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，并且控制熔融擠出的溫度，得到阻燃的碳纖維增強(qiáng)的尼龍復(fù)合材料。
文檔編號(hào)C08K13/06GK102746661SQ20121019805
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者沈興元, 陶渭清, 陶立強(qiáng), 顏衛(wèi)峰 申請(qǐng)人:蘇州宇度醫(yī)療器械有限責(zé)任公司