CN106589937A - 一种高性能纤维复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能纤维复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能纤维复合材料，包括按照重量百分比的如下组分：聚酰胺树脂48～58％，尼龙增韧剂5～15％，黑色母1～7％，玻璃纤维30～40％，本发明还公开了一种高性能纤维复合材料的制备方法，具体按照如下步骤制得：步骤1，按重量百分比称取原材料：聚酰胺树脂48～58％，尼龙增韧剂5～15％，黑色母1～7％，玻璃纤维30～40％；步骤2，步骤1称取的原材料混合均匀，得混合原材料；步骤3，将步骤2制得的混合原材料置于单螺杆挤出机料口中，经熔融挤出，造粒，获得所述纤维复合材料。本发明复合材料，通过在聚酰胺塑料中加入玻璃纤维及其他增塑剂，使得其具有重量轻、力学性能高、导热性和耐化学性好的优点。

Description

一种高性能纤维复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料及其制备技术领域，涉及一种高性能纤维复合材料及其制备方法。
背景技术
PA66(聚酰胺66或尼龙66)作为通用塑料，广泛应用于工业领域，其原料丰富、价格低廉、工艺简便，并有较好的综合性能，在通用塑料中很有发展潜力，但由于其强度和韧性低、抗冲击力不足、粘性较低、收缩率大而在一定程度上限制了它更广泛的应用。近年来随着高分子材料科学的进步和加工技术的发展，人们在改善PA66的综合性能方面做了大量研究。但是仍然很难同时具有高强度、高韧性、高弹性及良好的导热性和耐化学性等性能。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种高性能纤维复合材料及其制备方法，解决了现有技术中存在的PA66塑料综合性能不足的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种高性能纤维复合材料，包括按照重量百分比的如下组分：
进一步的，聚酰胺树脂为聚酰胺66或尼龙66中的一种。
进一步的，尼龙增韧剂为KT-9。
进一步的，玻璃纤维的粒径为12～20微米，长度为5～10毫米。
本发明的另一技术方案是，一种高性能纤维复合材料的制备方法，具体按照如下步骤制得：
步骤1，按重量百分比称取原材料：聚酰胺树脂48～58％，尼龙增韧剂5～15％，黑色母1～7％，玻璃纤维30～40％；
步骤2，步骤1称取的原材料混合均匀，得混合原材料；
步骤3，将步骤2制得的混合原材料置于单螺杆挤出机料口中，经熔融挤出，造粒，获得所述纤维复合材料。
进一步的，步骤3中单螺杆挤出机的设置为：输送段温度220～230℃，压缩段温度为235～255℃，计量段温度225～235℃，螺杆转速为230～290RPM/min。
本发明的有益效果是，
1.本发明复合材料，通过在聚酰胺塑料中加入玻璃纤维及其他增塑剂，使得其具有重量轻、力学性能高、导热性和耐化学性好的优点；
2.本发明复合材料的制备方法采用混炼反应挤出造粒一次性完成的工艺，工艺简单，操作方便，效益高，成本低，适于工业化生产。
具体实施方式
下面将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。
本发明一种高性能纤维复合材料，包括按照重量百分比的如下组分：
所述聚酰胺树脂为聚酰胺66或尼龙66中的一种。
所述尼龙增韧剂为KT-9。
所述玻璃纤维的粒径为12～20微米，长度为5～10毫米。
本发明一种高性能纤维复合材料的制备方法，具体按照如下步骤制得：
步骤1，按重量百分比称取原材料：聚酰胺树脂48～58％，尼龙增韧剂5～15％，黑色母1～7％，玻璃纤维30～40％；
步骤2，步骤1称取的原材料混合均匀，得混合原材料；
步骤3，将步骤2制得的混合原材料置于单螺杆挤出机料口中，经熔融挤出，造粒，获得所述纤维复合材料。
所述步骤3中单螺杆挤出机的设置为：输送段温度220～230℃，压缩段温度为235～255℃，计量段温度225～235℃，螺杆转速为230～290RPM/min。
本发明提供了一种高性能纤维复合材料，通过采用在聚酰胺树脂内增加尼龙增韧剂，改善了聚酰胺树脂和玻璃纤维的粘接性，提高了玻璃纤维的表面极性，增强了玻璃纤维与树脂基体的粘结力，所得纤维复合材料的强度和韧性高、抗冲击力好、弹性及导热性好、耐化学性等性能好，生产工艺简单，可广泛应用于汽车、军工器械、航空等高性能结构材料。
实施例1
本实施例的一种高性能纤维复合材料的重量百分比的如下组分：
所述聚酰胺树脂为聚酰胺66。
所述尼龙增韧剂为KT-9。
所述玻璃纤维的粒径为16微米，长度为8毫米。
具体按照如下步骤制得：
步骤1，按重量百分比称取原材料：聚酰胺树脂53％，尼龙增韧剂10％，黑色母2％，玻璃纤维35％；
步骤2，步骤1称取的原材料混合均匀，得混合原材料；
步骤3，将步骤2制得的混合原材料置于单螺杆挤出机料口中，经熔融挤出，造粒，获得所述纤维复合材料。
所述步骤3中单螺杆挤出机的设置为：输送段温度225℃，压缩段温度为240℃，计量段温度230℃，螺杆转速为260RPM/min。
实施例2
本发明一种高性能纤维复合材料，包括按照重量百分比的如下组分：
所述聚酰胺树脂为尼龙66。
所述尼龙增韧剂为KT-9。
所述玻璃纤维的粒径为12微米，长度为5毫米。
具体按照如下步骤制得：
步骤1，按重量百分比称取原材料：聚酰胺树脂48％，尼龙增韧剂8％，黑色母3％，玻璃纤维40％；
步骤2，步骤1称取的原材料混合均匀，得混合原材料；
步骤3，将步骤2制得的混合原材料置于单螺杆挤出机料口中，经熔融挤出，造粒，获得所述纤维复合材料。
所述步骤3中单螺杆挤出机的设置为：输送段温度220℃，压缩段温度为23℃，计量段温度225℃，螺杆转速为230RPM/min。
实施例3
本发明一种高性能纤维复合材料，包括按照重量百分比的如下组分：
所述聚酰胺树脂为聚酰胺66。
所述尼龙增韧剂为KT-9。
所述玻璃纤维的粒径为20微米，长度为10毫米。
本发明一种高性能纤维复合材料的制备方法，具体按照如下步骤制得：
步骤1，按重量百分比称取原材料：聚酰胺树脂58％，尼龙增韧剂5％，黑色母7％，玻璃纤维30％；
步骤2，步骤1称取的原材料混合均匀，得混合原材料；
步骤3，将步骤2制得的混合原材料置于单螺杆挤出机料口中，经熔融挤出，造粒，获得所述纤维复合材料。
所述步骤3中单螺杆挤出机的设置为：输送段温度230℃，压缩段温度为255℃，计量段温度235℃，螺杆转速为290RPM/min。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高性能纤维复合材料，其特征在于，包括按照重量百分比的如下组分：
2.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂为聚酰胺66或尼龙66中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合材料，其特征在于，所述尼龙增韧剂为KT-9。
4.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的粒径为12～20微米，长度为5～10毫米。
5.一种高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制得：
步骤1，按重量百分比称取原材料：聚酰胺树脂48～58％，尼龙增韧剂5～15％，黑色母1～7％，玻璃纤维30～40％；
步骤2，步骤1称取的原材料混合均匀，得混合原材料；
步骤3，将步骤2制得的混合原材料置于单螺杆挤出机料口中，经熔融挤出，造粒，获得所述纤维复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3中单螺杆挤出机的设置为：输送段温度220～230℃，压缩段温度为235～255℃，计量段温度225～235℃，螺杆转速为230～290RPM/min。
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