CN105949752A - 一种玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料 - Google Patents

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傅发祥
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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其主要是由以下重量份比例的原料所制成：聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维30‑50份、亚乙基双硬脂酰胺2‑10份、丁二烯马来酸酐共聚物10‑20份、溴化聚丙烯酸酯6‑12份、云母4‑10份、氧化锌2‑8份、硫酸钡1‑5份、碘化铜1‑5份、油酸1‑5份。相对于现有技术，本发明所得的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，成本低，工艺简单，不仅强度高，同时耐高温性能突出，产品整体性能优异。

Description

一种玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料
技术领域
本发明公开了一种玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，属于高分子复合材料技术领域。
背景技术
聚酰胺树脂(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基，用作塑料时称尼龙，用作合成纤维时称为锦纶。其具有坚韧、柔软性、结合力强，耐磨，耐油，耐水，抗酶菌，但吸水大，是性能优良用途广泛的化工原料。
为改善高分子材料的性能，拓展应用市场对高分子材料进行改性，从而提高材料综合性能，挖掘材料潜在的各种功能是人类材料工业最流行的方法，在许多领域广泛应用。
玻璃纤维(英文原名为：glass fiber或fiberglass)是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
目前，已有大量玻璃纤维增强材料的研究，但是往往存在一些缺陷，如产品强度低，耐高温性能差等，无法充分发挥玻璃纤维复合的优势。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其主要是由以下重量份比例的原料所制成：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维30-50份、亚乙基双硬脂酰胺2-10份、
丁二烯马来酸酐共聚物10-20份、溴化聚丙烯酸酯6-12份、云母4-10份、
氧化锌2-8份、硫酸钡1-5份、碘化铜1-5份、油酸1-5份。
作为优选，所述的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料主要是由以下重量份比例的原料所制成：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维35-45份、亚乙基双硬脂酰胺4-8份、
丁二烯马来酸酐共聚物12-18份、溴化聚丙烯酸酯8-10份、云母6-8份、
氧化锌4-6份、硫酸钡2-4份、碘化铜2-4份、油酸2-4份。
作为另一种优选，所述聚酰胺树脂的粘均分子量为8000-10000。
作为另一种优选，所述短切玻璃纤维的长径比为4-8。
作为另一种优选，所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为50-70。
作为另一种优选，所述玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料主要是由以下步骤所制成：
(1)取聚酰胺树脂、亚乙基双硬脂酰胺、丁二烯马来酸酐共聚物和溴化聚丙烯酸酯混合，然后熔融，不断搅拌；
(2)在上述熔融状态下加入短切玻璃纤维、云母、氧化锌、硫酸钡、碘化铜和油酸，继续搅拌；
(3)搅拌结束后，成型，即得。
作为进一步优选，步骤(2)中所述搅拌时间为2-4h。
有益效果：相对于现有技术，本发明所得的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，成本低，工艺简单，不仅强度高，同时耐高温性能突出，产品整体性能优异。
具体实施方式
实施例1：
组方：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维30份、亚乙基双硬脂酰胺2份、
丁二烯马来酸酐共聚物10份、溴化聚丙烯酸酯6份、云母4份、
氧化锌2份、硫酸钡1份、碘化铜1份、油酸1份。
所述聚酰胺树脂的粘均分子量为8000；所述短切玻璃纤维的长径比为4。
所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为50。
制备方法：
(1)取聚酰胺树脂、亚乙基双硬脂酰胺、丁二烯马来酸酐共聚物和溴化聚丙烯酸酯混合，然后熔融，不断搅拌；
(2)在上述熔融状态下加入短切玻璃纤维、云母、氧化锌、硫酸钡、碘化铜和油酸，继续搅拌；
(3)搅拌结束后，成型，即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为2h。
实施例2：
组方：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维50份、亚乙基双硬脂酰胺10份、
丁二烯马来酸酐共聚物20份、溴化聚丙烯酸酯12份、云母10份、
氧化锌8份、硫酸钡5份、碘化铜5份、油酸5份。
所述聚酰胺树脂的粘均分子量为10000；所述短切玻璃纤维的长径比为8。
所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为70。
制备方法：
(1)取聚酰胺树脂、亚乙基双硬脂酰胺、丁二烯马来酸酐共聚物和溴化聚丙烯酸酯混合，然后熔融，不断搅拌；
(2)在上述熔融状态下加入短切玻璃纤维、云母、氧化锌、硫酸钡、碘化铜和油酸，继续搅拌；
(3)搅拌结束后，成型，即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为4h。
实施例3：
组方：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维40份、亚乙基双硬脂酰胺6份、
丁二烯马来酸酐共聚物15份、溴化聚丙烯酸酯9份、云母7份、
氧化锌5份、硫酸钡3份、碘化铜3份、油酸3份。
所述聚酰胺树脂的粘均分子量为9000；所述短切玻璃纤维的长径比为6。
所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为60。
制备方法：
(1)取聚酰胺树脂、亚乙基双硬脂酰胺、丁二烯马来酸酐共聚物和溴化聚丙烯酸酯混合，然后熔融，不断搅拌；
(2)在上述熔融状态下加入短切玻璃纤维、云母、氧化锌、硫酸钡、碘化铜和油酸，继续搅拌；
(3)搅拌结束后，成型，即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为3h。
实施例4：
组方：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维35份、亚乙基双硬脂酰胺4份、
丁二烯马来酸酐共聚物12份、溴化聚丙烯酸酯8份、云母6份、
氧化锌4份、硫酸钡2份、碘化铜2份、油酸2份。
所述聚酰胺树脂的粘均分子量为9000；所述短切玻璃纤维的长径比为5；
所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为55。
制备方法：
(1)取聚酰胺树脂、亚乙基双硬脂酰胺、丁二烯马来酸酐共聚物和溴化聚丙烯酸酯混合，然后熔融，不断搅拌；
(2)在上述熔融状态下加入短切玻璃纤维、云母、氧化锌、硫酸钡、碘化铜和油酸，继续搅拌；
(3)搅拌结束后，成型，即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为3h。
实施例5：
组方：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维45份、亚乙基双硬脂酰胺8份、
丁二烯马来酸酐共聚物18份、溴化聚丙烯酸酯10份、云母8份、
氧化锌6份、硫酸钡4份、碘化铜4份、油酸4份。
所述聚酰胺树脂的粘均分子量为9000；所述短切玻璃纤维的长径比为7。
所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为65。
制备方法：
(1)取聚酰胺树脂、亚乙基双硬脂酰胺、丁二烯马来酸酐共聚物和溴化聚丙烯酸酯混合，然后熔融，不断搅拌；
(2)在上述熔融状态下加入短切玻璃纤维、云母、氧化锌、硫酸钡、碘化铜和油酸，继续搅拌；
(3)搅拌结束后，成型，即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为3h。
实验例 本发明所得复合材料性能检测
对照1组采用本发明实施例3组方和制备方法，不同之处在于：所述聚酰胺树脂的粘均分子量为7000(不在本发明8000-10000范围内)；
对照2组采用本发明实施例3组方和制备方法，不同之处在于：所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为80(不在本发明50-70范围内)；
对照3组采用本发明实施例3组方和制备方法，不同之处在于：所述聚酰胺树脂的粘均分子量为11000(不在本发明8000-10000范围内)，所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为40(不在本发明50-70范围内)；
最后考察产品性能，拉伸性能采用ISO527方法检测，热力学性能采用ISO75方法检测，结果见下表1.
表1本发明所得复合材料性能检测结果(n＝3)
注：与对照组比较，*P<0.05
由上表可得，与对照1组、2组和3组相比较，本发明实施例3、4和5所得复合材料经过检测，结果显示其拉伸强度和热变形温度均显著提高，表明产品强度和耐高温性能突出。

Claims (7)

1.一种玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，其主要是由以下重量份比例的原料所制成：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维30-50份、亚乙基双硬脂酰胺2-10份、
丁二烯马来酸酐共聚物10-20份、溴化聚丙烯酸酯6-12份、云母4-10份、
氧化锌2-8份、硫酸钡1-5份、碘化铜1-5份、油酸1-5份。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，其主要是由以下重量份比例的原料所制成：
聚酰胺树脂60份、短切玻璃纤维35-45份、亚乙基双硬脂酰胺4-8份、
丁二烯马来酸酐共聚物12-18份、溴化聚丙烯酸酯8-10份、云母6-8份、
氧化锌4-6份、硫酸钡2-4份、碘化铜2-4份、油酸2-4份。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂的粘均分子量为8000-10000。
4.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述短切玻璃纤维的长径比为4-8。
5.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述丁二烯马来酸酐共聚物的聚合度为50-70。
6.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，其主要是由以下步骤所制成：
(1)取聚酰胺树脂、亚乙基双硬脂酰胺、丁二烯马来酸酐共聚物和溴化聚丙烯酸酯混合，然后熔融，不断搅拌；
(2)在上述熔融状态下加入短切玻璃纤维、云母、氧化锌、硫酸钡、碘化铜和油酸，继续搅拌；
(3)搅拌结束后，成型，即得。
7.根据权利要求6所述的玻璃纤维增强聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，步骤(2)中所述搅拌时间为2-4h。
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