回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料及其制備方法，稱取5-40份的回收碳纖維加入到高混機中，然后加入0.1-3份的表面處理劑對回收碳纖維進行表面處理；再按配比稱取60-95份尼龍，0.1-0.6份潤滑劑，0.1-0.5份抗氧劑于高混機中，混合均勻；加入到雙螺桿機中熔融共混，擠出，水冷，拉條切粒得廢棄CFRP增強的尼龍組合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明復(fù)合材料采用回收碳纖維作為增強改性組分，以較低的成本實現(xiàn)了對尼龍的高性能改性，得到的復(fù)合材料密度也低；同時該復(fù)合材料使廢棄的CFRP材料得以重新利用，減少了其對環(huán)境的污染，增加了廢棄碳纖維的附加值，節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料回收【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維復(fù)合材料(CFRP)具有質(zhì)輕、高強度、高模量等優(yōu)異的性能，是其他玻璃纖維增強復(fù)合材料所無法比擬的，因此被廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、軌道交通、新能源、體育用品等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，CFRP在各個領(lǐng)域的使用量迅猛增長，所產(chǎn)生的廢棄樹脂也與日俱增，而廢棄的CFRP中的成份都不可降解，若直接丟棄到環(huán)境中的話，一方面會給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染；另一方面，這些廢棄的CFRP中往往含有60%左右的高附加值碳纖維，而碳纖維的生產(chǎn)是一個高耗能的過程，若不加以回收利用也將造成資源的嚴(yán)重浪費。
[0003]尼龍作為一種工程塑料，其具有很好的彈性，力學(xué)性能較好，耐磨，耐油性和加工性能良好，因此被廣泛的應(yīng)用于汽車，家電，電子電器，機械等領(lǐng)域。但是尼龍在使用過程中易脆化，抗沖擊性能差，吸水率高，耐熱性和強度稍低等缺陷，為了改善尼龍的這些性能，目前常用的方法是通過采用玻璃纖維來填充改性尼龍，提高其耐熱性，減少吸水率，并進一步增強力學(xué)性能。而玻璃纖維密度較大，填充改性尼龍后得到組合物密度也隨之大幅增加，這會導(dǎo)致產(chǎn)品的市場競爭力下降，同時，受玻璃纖維本身性能限制，采用玻纖增強改性的尼龍性能提高有限，在一些性能要求較高的場合應(yīng)用將受限制。為了進一步提高改性尼龍復(fù)合材料的性能，并使改性材料輕量化，使其滿足對性能要求較高領(lǐng)域的應(yīng)用，一種方法是采用碳纖維增強改性尼龍，如專利 CN201210124432、CN101831172所述，制備得到的復(fù)合材料不僅強度高，性能優(yōu)異，而且密度低；但是新碳纖維價格昂貴，這也導(dǎo)致了用其增強改性得到的尼龍復(fù)合材料成本較高，這直接限制了其廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種節(jié)能環(huán)保的回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料包含以下重量份的組分制成:
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料包含以下重量份的組分制成:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的尼龍為尼龍 6(PA6)、尼龍 66(PA66)、尼龍 11 (PAll)、尼龍 12(PA12)、尼龍 1010 (PA1010)、尼龍610T(PA610T)中的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的回收碳纖維是從廢棄的CFRP中回收所得，碳纖維長度為0.1mm-lOOmm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、聚乙烯臘、白油、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、芥酸酰胺中、乙烯-丙烯酸共聚物(A-C540A)的一種或一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑168、抗氧劑DSTDP中的一種或一種以上。`
7.—種如權(quán)利要求1所述的回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)按上述配比，稱取5-40份的回收碳纖維加入到高混機中，然后加入0.1-3份的表面處理劑對回收碳纖維進行表面處理； (2)再按配比稱取60-95份尼龍，0.1-0.6份潤滑劑，0.1-0.5份抗氧劑于高混機中，混合均勻； (3)將步驟(2)混合均勻的原料加入到雙螺桿機中熔融共混，擠出，水冷，拉條切粒得廢棄CFRP增強的尼龍組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收碳纖維增強尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述的雙螺桿擠出機為同向或異向雙螺桿擠出機，擠出機溫度為190-290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150-400rpm，螺桿長徑比L/D為30-50: I。
【文檔編號】C08K5/526GK103554904SQ201310532525
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】張媛媛, 袁角亮, 楊斌, 王新靈, 蘇躍增 申請人:上海交通大學(xué)