CN102807742B - 一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102807742B CN102807742B CN201110145237.5A CN201110145237A CN102807742B CN 102807742 B CN102807742 B CN 102807742B CN 201110145237 A CN201110145237 A CN 201110145237A CN 102807742 B CN102807742 B CN 102807742B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber reinforced
- short fiber
- reinforced composite
- polyamide composition
- semiaromatic polyamide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料及其制备方法。本发明公开的复合材料包括以下组分和重量百分含量：树脂为60-90％，半芳香族聚酰胺短纤维为10-40％。本发明公开的复合材料的制备方法包括以下步骤：将60-90％的干燥树脂及10-40％的半芳香族聚酰胺短纤维，在转速为500-2000rpm的高速混合机中预混2-10min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒，制得半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料。本发明公开的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料耐热性高、强度和模量显著提高，具有良好的综合性能，相对芳纶增强纤维来说又能有效降低成本，可广泛用于电子电器、汽车部件等工程塑料领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料及其制备方法。
背景技术
增强纤维是某些具有强力的纤维状物质、与树脂配合后能提高树脂力学性能的增强助剂。一般在树脂中配以适量的增强纤维，能使材料的力学强度，如冲击强度、杨氏模量、耐疲劳性、耐蠕变性、刚性等得到成倍乃至数倍的增加，同时还可使制品的尺寸稳定性提高，收缩率降低，热变形减小，因此，增强纤维增强的塑料制品已在许多工业部门得到应用。
目前树脂所用增强纤维主要是玻璃纤维，其次是碳纤维和芳纶纤维(如Kevlar)。虽然添加玻璃纤维和碳纤维使树脂的拉伸、弯曲强度较好，但由于相容性问题，随之而来的是加工困难、机械磨损大和冲击强度下降。芳纶纤维(Kevlar)增强树脂具有良好的综合性能，但芳纶纤维必须以昂贵的工艺由溶液纺成，不仅加工困难且成本很高。
半芳香族聚酰胺由于在分子链中引入了芳香环，从而提高了耐热性和力学性能，降低了吸水率，具有良好的耐化学腐蚀性，并且半芳香族聚酰胺可通过传统的熔融纺丝法纺制纤维，该纤维具有高耐热性，在高温下蠕变小、收缩率低及很好的机械性能、优异的耐磨性、尺寸稳定性、良好的耐化学性，尤其适用于150℃以上的高温环境及特殊化学环境。以半芳香族聚酰胺短纤维作为增强材料，改善了纤维与树脂，尤其是与聚酰胺之间的结合力，使其强度和模量显著提高，具有良好的综合性能，相对芳纶纤维来说又能有效降低成本。
文章“Melt Spinning and Laser-Heated Drawing of a New SemiAromatic Polyamide，PA9-TFiber”(J Polym Sci Part B：Polym Phys 42：433-444)公开了一种PA9-T纤维，PA9-T是由对苯二甲酰1，9-壬二胺与对苯二甲酰2-甲基-1，8-辛二胺组成的共聚物，其并未涉及可作为增强材料的技术特征。关于半芳香族聚酰胺短纤维作为增强材料来改性树脂的技术尚未见报道。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料，该半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料耐热性、强度和模量显著提高，具有良好的综合性能，相对芳纶增强纤维来说又能有效降低成本，可广泛用于电子电器、汽车部件等工程塑料领域。
本发明的另一个目的是提供一种上述半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料，该复合材料包括以下组分和重量百分含量：树脂为60-90％，半芳香族聚酰胺短纤维为10-40％。
所述的树脂选自聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯(PC)或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)中的一种或多种，其中聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的一种或多种；聚酰胺选自聚己内酰胺(PA6)和/或聚己二酸己二胺(PA66)。
所述的半芳香族聚酰胺短纤维的分子结构如下：
其中：
7≤n≤16，优选为9≤n≤14；
30≤聚合度(X)≤200，优选为50≤X≤150。
用T代表对苯二甲酸，n代表胺所含碳数目，当n分别为7、10、12、14、16时，该半芳香族聚酰胺则分别命名为PA7T、PA10T、PA12T、PA14T、PA16T。
本发明还提供了一种上述半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：将60-90％的干燥树脂及10-40％的半芳香族聚酰胺短纤维，在转速为500-2000rpm的高速混合机中预混2-10min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒，制得半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料。
所述的干燥树脂是指在80～130℃下真空干燥3～24h。
所述的熔融挤出温度为所选树脂常规加工温度范围，加工温度为250-300℃。
本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明所示的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料耐热性高、强度和模量显著提高，具有良好的综合性能，相对芳纶增强纤维来说又能有效降低成本，可广泛用于电子电器、汽车部件等工程塑料领域；半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料的制备采用常规共混熔融挤出方法，其工艺简单，易操作，且无须对现有设备进行改造。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
聚对苯二甲酸庚二胺(PA7T)短纤维增强聚己内酰胺(PA6)复合材料
PA6在80℃下真空干燥12h。将3.2kg(80wt％)PA6和0.8kg(20wt％)的PA7T短纤维在转速为500rpm的高速混合机中预混10min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒。熔融挤出温度为250-280℃。性能测试结果见表1。
实施例2
聚对苯二甲酸癸二胺(PA10T)短纤维增强聚己二酸己二胺(PA66)复合材料
PA66在110℃下真空干燥10h。将3kg(75wt％)PA66和1kg(25wt％)的PA10T短纤维在转速为1000rpm的高速混合机中预混8min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒。熔融挤出温度为260-290℃。性能测试结果见表1。
实施例3
聚对苯二甲酸癸二胺(PA10T)短纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料
PET在115℃下真空干燥24h。将3.6kg(90wt％)PET和0.4kg(10wt％)的PA10T短纤维在转速为1500rpm的高速混合机中预混7min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒。熔融挤出温度为270-300℃。性能测试结果见表1。
实施例4
聚对苯二甲酸1，12-十二碳二胺(PA12T)短纤维增强聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)复合材料
PTT在100℃下真空干燥20h。将2.8kg(70wt％)PTT和1.2kg(30wt％)的PA12T短纤维在转速为1300rpm的高速混合机中预混6min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒。熔融挤出温度为270-300℃。性能测试结果见表1。
实施例5
聚对苯二甲酸1，12-十二碳二胺(PA12T)短纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)
复合材料
PBT在105℃下真空干燥16h。将2.8kg(70wt％)PBT和1.2kg(30wt％)的PA12T短纤维在转速为1400rpm的高速混合机中预混5min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒。熔融挤出温度为270-300℃。性能测试结果见表1。
实施例6
聚对苯二甲酸1，14-十四碳二胺(PA14T)短纤维增强丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)复合材料
ABS在85℃下真空干燥3h。将2.6kg(65wt％)ABS和1.4kg(35wt％)的PA14T短纤维在转速为1800rpm的高速混合机中预混5min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒。熔融挤出温度为200-240℃。性能测试结果见表1。
实施例7
聚对苯二甲酸1，16-十六碳二胺(PA16T)短纤维增强聚碳酸酯(PC)复合材料
PC在130℃下真空干燥7h。将2.4kg(60wt％)PC和1.6kg(40wt％)的PA16T短纤维在转速为2000rpm的高速混合机中预混2min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒。熔融挤出温度为260-280℃。性能测试结果见表1。
表1中断裂应力的测试方法为ISO527-1/-2，断裂伸长率测试方法为ISO527-1/-2，简支梁缺口冲击强度测试方法为ISO179/1eA。
表1
由上面结果可知半芳香族聚酰胺短纤维的加入使材料的物理力学性能具有较明显的提高，具有良好的综合性能，相对芳纶增强纤维来说又能有效降低成本，可广泛用于电子电器、汽车部件等工程塑料领域。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料，其特征在于：该复合材料包括以下组分和重量百分含量：树脂为60-90％，半芳香族聚酰胺短纤维为10-40％；
所述的半芳香族聚酰胺短纤维的分子结构如下：
其中：
7≤n≤16；
50＜聚合度≤200。
2.根据权利要求1所述的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料，其特征在于：所述的树脂选自聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料，其特征在于：所述的聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料，其特征在于：所述的聚酰胺选自聚己内酰胺和/或聚己二酸己二胺。
5.根据权利要求1所述的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料，其特征在于：所述n的范围为：9≤n≤14。
6.根据权利要求1所述的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料，其特征在于：所述聚合度范围为：50＜聚合度≤150。
7.权利要求1至6任一所述的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：将60-90％的干燥树脂及10-40％的半芳香族聚酰胺短纤维，在转速为500-2000rpm的高速混合机中预混2-10min，将预混物经过螺杆挤出机熔融、挤出、水浴冷却、造粒，制得半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料。
8.根据权利要求7所述的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述的干燥树脂是指在80～130℃下真空干燥3～24h。
9.根据权利要求7所述的半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述的熔融挤出温度为所选树脂常规加工温度范围，加工温度为250-300℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110145237.5A CN102807742B (zh) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | 一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110145237.5A CN102807742B (zh) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | 一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102807742A CN102807742A (zh) | 2012-12-05 |
| CN102807742B true CN102807742B (zh) | 2015-05-13 |
Family
ID=47231621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110145237.5A Active CN102807742B (zh) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | 一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102807742B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104327265B (zh) * | 2014-09-17 | 2016-09-07 | 河南省君恒实业集团生物科技有限公司 | 一种长碳链半芳香尼龙pa14t及其制备方法 |
| CN104817693B (zh) * | 2015-05-21 | 2017-05-24 | 郑州大学 | 一种半芳香聚酰胺pa11t及其制备方法 |
| CN106883573B (zh) * | 2015-12-15 | 2019-10-18 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 聚酰胺聚碳酸酯合金材料及其制备方法和应用 |
| CN106883598A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-06-23 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 半芳香族尼龙纤维增强尼龙复合材料及其制备方法和应用 |
| CN106120152A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-16 | 朱小涛 | 一种医用无纺布复合材料及其制备方法与应用 |
| CN106700535B (zh) * | 2017-02-13 | 2019-02-15 | 上海跃贝新材料科技股份有限公司 | 一种车用结构件玻纤增强聚酰胺66与半芳香族尼龙复合材料及制备方法 |
| CN116200112A (zh) * | 2021-11-30 | 2023-06-02 | 浙江洛克新材料股份有限公司 | 一种锂电池用的保护涂层及其制备工艺 |
| CN114350105A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-04-15 | 宁波市贝奇特复合材料有限公司 | 一种抗氧化塑料制品加工工艺 |
| CN114752192A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-15 | 深圳市汉森姆新材料有限公司 | 一种芳纶纤维和玻璃纤维改性pet复合材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1265687A (zh) * | 1997-08-12 | 2000-09-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 制造芳族聚酰胺纤维与聚合物的均一分散体的方法 |
| CN101200588A (zh) * | 2006-12-15 | 2008-06-18 | 上海杰事杰新材料股份有限公司 | 一种聚酰胺组合物及其制备方法 |
| CN101469070A (zh) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | 上海杰事杰新材料股份有限公司 | 半芳香族与脂肪族聚酰胺嵌段共聚物及其合成工艺 |
-
2011
- 2011-05-31 CN CN201110145237.5A patent/CN102807742B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1265687A (zh) * | 1997-08-12 | 2000-09-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 制造芳族聚酰胺纤维与聚合物的均一分散体的方法 |
| CN101200588A (zh) * | 2006-12-15 | 2008-06-18 | 上海杰事杰新材料股份有限公司 | 一种聚酰胺组合物及其制备方法 |
| CN101469070A (zh) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | 上海杰事杰新材料股份有限公司 | 半芳香族与脂肪族聚酰胺嵌段共聚物及其合成工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Melt Spinning and Laser-Heated Drawing of a New SemiAromatic Polyamide, PA9-T Fiber";AHMED JALAL UDDIN等;《Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics》;20031216;第42卷(第3期);第433-444页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102807742A (zh) | 2012-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102807742B (zh) | 一种半芳香族聚酰胺短纤维增强复合材料及其制备方法 | |
| CN106700535B (zh) | 一种车用结构件玻纤增强聚酰胺66与半芳香族尼龙复合材料及制备方法 | |
| CN102816384B (zh) | 一种浅缩痕低翘曲的玻纤增强聚丙烯材料及其制法与应用 | |
| CN101792596A (zh) | 回收利用废旧汽车尼龙制件的复合材料及其制备方法 | |
| CN102276982A (zh) | 一种聚苯硫醚与耐高温尼龙复合物及其制备方法 | |
| CN102311616B (zh) | 一种碳纤维增强聚酯复合材料及其制备方法 | |
| CN108587146B (zh) | 一种耐热的长玻璃纤维增强尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN104629355A (zh) | 一种阻燃增强半芳香族尼龙/液晶聚合物复合材料及其制备方法 | |
| CN106947247A (zh) | 玻璃纤维-矿物复合改性半芳香族尼龙/聚苯醚复合材料及其制备方法 | |
| CN1294203C (zh) | 长纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯材料 | |
| CN109679341A (zh) | 一种高强度、高光泽、高外观表现玻纤增强高温尼龙材料及其制备方法 | |
| CN102936412B (zh) | 碳纤维增强聚醚酰亚胺/聚苯硫醚复合材料及其制备方法 | |
| CN107109054B (zh) | 具有改进的流动性的聚酰胺混合物 | |
| CN110343332A (zh) | 一种高韧性聚丙烯/弹性体复合材料及制备方法 | |
| CN104277459A (zh) | 一种聚苯硫醚/半芳香族尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN103709681B (zh) | 一种高韧性、高耐热玻纤增强pbt复合材料及其制备方法 | |
| CN103772895A (zh) | 一种连续芳纶纤维增强聚甲醛材料及其制备方法 | |
| CN108047705B (zh) | 一种阻燃聚酰胺组合物及其制备方法 | |
| CN103627164A (zh) | 一种芳纶纤维增强耐高温尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN104177827B (zh) | 一种芳砜纶基碳纤维增强复合材料及其制备方法 | |
| CN102234412A (zh) | 高性能阻燃pla/pc合金 | |
| JPH09255871A (ja) | 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 | |
| CN104109376A (zh) | 玻璃纤维增强聚对二甲酰癸二胺复合材料及其制备方法 | |
| CN104672747A (zh) | 一种耐热abs材料及其制备方法 | |
| CN113956653A (zh) | 芳纶纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Semi-aromatic polyamide short fiber reinforced composite material and preparation method thereof Effective date of registration: 20191223 Granted publication date: 20150513 Pledgee: Chuzhou economic and Technological Development Corporation Pledgor: Shanghai Jieshijie New Materials (Group) Co., Ltd. Registration number: Y2019980001220 |