CN106243346A

CN106243346A - 纤维增强mc尼龙复合材料及其成型方法

Info

Publication number: CN106243346A
Application number: CN201610688079.0A
Authority: CN
Inventors: 孟兆军; 刘占峰; 李继贤
Original assignee: Xingtai Zhongche Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Xingtai Zhongche Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2016-12-21

Abstract

本发明公开了一种纤维增强MC尼龙复合材料及其成型方法，该复合材料采用己内酰胺单体为树脂基体，增强纤维作为增强骨架，利用己内酰胺溶体粘度低、流动性好，以保证己内酰胺对纤维的浸润，能更大地提高制品的纤维含量，具有较强的物理力学性能；该成型方法通过碱催化原理制备成待聚合的液态活性料，添加助催化剂后浇铸到预热的模具中，并热压成型，制备成的复合材料更优于MC尼龙的物理力学性能，比如抗拉强度、弯曲强度，冲击强度显著提高，耐热及尺寸稳定性好，阻燃性能提高，并能够保留MC尼龙原有的耐磨性好、自润滑等特性，进而延长使用寿命。

Description

纤维增强MC尼龙复合材料及其成型方法

技术领域

本发明涉及增强板或增强构件技术领域，尤其涉及一种纤维增强MC尼龙复合材料及其成型方法。

背景技术

MC尼龙是一种工程塑料，它具有质量轻、自润滑、耐磨、防腐、绝缘等多种独特性能。是应用广泛的工程塑料。但其强度、耐热性、尺寸稳定性不能满足更高层次的要求。随着现代科学技术和实际应用发展，对MC尼龙材料提出了更高的要求,己内酰胺单体是制备MC尼龙的主要原材料，其特点是粘度低、流动性好，通过碱催化原理、制备成液态活性料注入到预热的模具中充分浸润增强纤维，制得一种纤维增强MC尼龙复合材料，可聚合成坚韧的固体坯件及预订的各种型材。

现有的普通MC尼龙产品虽然能够满足普通场合使用，但纤维增强MC尼龙复合材料其强度及可加工性在耐热、高刚性、耐疲劳性、耐蠕变性和尺寸稳定性上更优。同时保留了普通MC尼龙原有的自润滑、质量轻、耐磨、防腐的特点。可实现以塑代钢或代替其他合金材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纤维增强MC尼龙复合材料，采用己内酰胺单体为树脂基体，保证己内酰胺对纤维的浸润，大大提高制品的纤维含量，具有较强的物理力学性能。

本发明还要解决的技术问题是提供一种纤维增强MC尼龙复合材料成型方法，制备成的复合材料能够提高MC尼龙的物理力学性能，比如抗拉强度、弯曲强度，冲击强度明显提高，耐热及尺寸稳定性好，能够保留MC尼龙原有的耐磨、自润滑、质量轻等，进而延长使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种纤维增强MC尼龙复合材料，包括如下重量百分比的原料：己内酰胺单体10%-90%，增强纤维10%-75%，催化剂0.2%-0.4%，助催化剂2%-5%，将上述重量百分比的己内酰胺单体、增强纤维、催化剂和助催化剂混合成液态活性料后模压成型。

所述己内酰胺单体为C6H11NO。

所述己内酰胺单体的重量百分比为35%，玻璃纤维61.7%，催化剂0.3%，助催化剂3%。

所述己内酰胺单体40%，碳纤维53.8%，催化剂0.2%，助催化剂6%。

所述增强纤维为天然纤维或化学纤维。

为解决上述技术问题，本发明还采取的技术方案是：一种纤维增强MC尼龙复合材料成型方法，按上述重量百分比量取己内酰胺单体、增强纤维、催化剂和助催化剂，将己内酰胺单体熔融后加入催化剂混合，将混合料在-0.1MPa条件下真空脱水1-20min，脱水完成后在混合料内加入助催化剂，同时在模具内铺设增强纤维，并将模具预热至140℃-160℃，将加入助催化剂后的混合料浇铸到模具中，1-30min后冷却脱模。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用己内酰胺单体为树脂基体，增强纤维作为增强骨架，利用己内酰胺溶体粘度低、流动性好，以保证己内酰胺对纤维的浸润，大大提高制品的纤维含量，具有很高的物理力学性能。

采用上述技术方案还产生的有益效果在于：通过碱催化原理制备成待聚合的液态活性料，添加助催化剂后浇铸到预热的模具中，并热压成型，制备成的复合材料能够提高MC尼龙的物理力学性能，比如抗拉强度、弯曲强度，冲击强度明显提高，耐热及尺寸稳定性好，能够保留MC尼龙原有的耐磨性好、自润滑等特性。

具体实施方式

下面结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一，本发明公开了一种纤维增强MC尼龙复合材料，包括如下重量百分比的原料：己内酰胺单体10%-90%，增强纤维10%-75%，催化剂0.2%-0.4%，助催化剂2%-5%，将上述重量百分比的己内酰胺单体、增强纤维、催化剂和助催化剂混合成液态活性料后模压成型，所述己内酰胺单体为C6H11NO，所述增强纤维为天然纤维或化学纤维。

实施例二：本实施例中所述己内酰胺单体的重量百分比为35%，增强纤维61.7%，催化剂0.3%，助催化剂3%。

实施例三：本实施例所述己内酰胺单体40%，增强纤维53.8%，催化剂0.2%，助催化剂6%。

该复合材料采用己内酰胺单体为树脂基体，增强纤维作为增强骨架，利用己内酰胺溶体粘度低、流动性好，以保证己内酰胺对纤维的浸润，大大提高制品的纤维含量，具有很高的物理力学性能。

本发明还公开了一种纤维增强MC尼龙复合材料成型方法，其特征在于：按上述重量百分比量取己内酰胺单体、增强纤维、催化剂和助催化剂，将己内酰胺单体熔融后加入催化剂混合，将混合料在-0.1MPa条件下真空脱水1-20min，脱水完成后在混合料内加入助催化剂，同时在模具内铺设增强纤维，并将模具预热至140℃-160℃，将加入助催化剂后的混合料浇铸到模具中，浇铸到模具中的混合料1-30min后冷却脱模。

该方法通过碱催化原理制备成待聚合的液态活性料，添加助催化剂后浇铸到预热的模具中，并热压成型，制备成的复合材料能够提高MC尼龙的物理力学性能，比如抗拉强度、弯曲强度，冲击强度显著提高，耐热及尺寸稳定性好，能够保留MC尼龙原有的耐磨性好、自润滑等特性，进而延长使用寿命，本发明聚合成的固体坯件及预订的各种型材，可实现以塑代钢或代替其他合金材料。

在具体生产过程中，本发明纤维增强MC尼龙复合材料的力学性能可根据具体要求，来设计各种型材及需要的一些结构件。在力学性能方面有较宽的幅度空间，能够对普通MC尼龙制品的耐磨、冲击及各种强度得到有效的改善。同时还可以延长使用寿命。

总之，本发明通过己内酰胺单体C6H11NO碱催化原理、制备成液态活性料注入到预热的模具中浸润增强纤维，聚合成坚韧的固体坯件及预订的各种型材的工艺，能有效提高MC复合材料制品的拉伸、弯曲强度、冲击等力学性能。另外，本发明复合材料为热塑材料，树脂基体流动性好、能充分浸润增强纤维。本材料为热塑材料，便于回收，更加环保。

Claims

1.一种纤维增强MC尼龙复合材料，其特征在于：包括如下重量百分比的原料：己内酰胺单体10%-90%，增强纤维10%-75%，催化剂0.2%-0.4%，助催化剂2%-5%，将上述重量百分比的己内酰胺单体、增强纤维、催化剂和助催化剂混合成液态活性料后浇铸成型。

2.根据权利要求1所述的纤维增强MC尼龙复合材料，其特征在于：所述己内酰胺单体为C6H11NO。

3.根据权利要求2所述的纤维增强MC尼龙复合材料，其特征在于：所述己内酰胺单体的重量百分比为35%，玻璃纤维61.7%，催化剂0.3%，助催化剂3%。

4.根据权利要求2所述的纤维增强MC尼龙复合材料，其特征在于：所述己内酰胺单体40%，碳纤维53.8%，催化剂0.2%，助催化剂6%。

5.根据权利要求3或4所述的纤维增强MC尼龙复合材料，其特征在于：所述增强纤维为天然纤维或化学纤维，纤维的结构型式可为连续纤维、布、毡以及立体织物。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的纤维增强MC尼龙复合材料成型方法，其特征在于：按上述重量百分比量取己内酰胺单体、增强纤维、催化剂和助催化剂，将己内酰胺单体熔融后加入催化剂混合，将混合料在-0.1MPa条件下真空脱水1-20min，脱水完成后在混合料内加入助催化剂，同时在模具内铺设增强纤维，并将模具预热至140℃-160℃，将加入助催化剂后的混合料浇铸到模具中，1-30min后冷却脱模。