CN107141790A - 一种高强度复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度复合材料，所述复合材料由以下按质量组分组成：尼龙66：24‑42份，尼龙610：34‑42份，植物纤维25‑35份，玻璃纤维18‑34份，碳纤维5‑9份，热稳定剂0.2‑0.5份，润滑剂0.3‑0.5份，抗氧剂0.3‑0.5份。本发明提供了一种高强度复合材料及其制备方法，复合材料具有非常高的强度，且通过加入生活中较为常见的纤维代替大部分碳纤维，既降低了材料的成本，又使工业垃圾以及农业废物得到充分的利用，使生产的材料更加的环保。

Description

一种高强度复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高强度复合材料 及其制备方法。
背景技术
尼龙材料由于具有综合性能较好，得到了广泛的应用。尼龙作为 工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性 后实现高性能化。
随着社会经济的发展，对高性能的尼龙材料提出了很大的需求。 为了研发高强度的尼龙复合材料，现有的尼龙材料改性大多是使用尼 龙与碳纤维两者进行的改性，这是因为碳纤维具有高强度、低密度、 高耐温、耐水、耐腐蚀等特点，是一种优异的高强度增强材料。但是， 碳纤维毕竟量有限，且成本较高，大大影响了企业的效益。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高强度复合材料及其制备方法，复 合材料具有非常高的强度，且通过加入生活中较为常见的纤维代替大 部分碳纤维，既降低了材料的成本，又使工业垃圾以及农业废物得到 充分的利用，使生产的材料更加的环保。
一种高强度复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下按质量 组分组成：
优选地，所述植物纤维为椰子纤维、竹纤维以及稻草纤维其中的 至少一种。
优选地，所述植物纤维为稻草纤维，质量组分为28-32份。
优选地，所述热稳定剂为热稳定剂H320。
优选地，所述热稳定剂H320质量组分为0.3,-0.4份。
优选地，所述润滑剂为蓖麻油、油酸以及硅油的其中的一种。
优选地，所述润滑剂为硅油，质量组分为0.35-0.45份。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂B225，其质量组分为0.4-0.45份。
一种复合材料的制备方法，方法包括：
S1：将尼龙66、尼龙610、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳 定剂、润滑剂、抗氧剂按质量组分在混合机中物理混合，混合时间为 3min，混合均匀；
S2：将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗，控制螺杆 速度为420-450rpm，控制挤出机各区温度分别为：一区：235-242℃， 二区：244-254℃，三区：248-258℃，四区：258-266℃，五区： 258-272℃，六区：252-274℃，七区：250-258℃，八区：248-255℃， 九区：248-252℃，挤出熔融物，水冷，造粒。
S3：将颗粒在60-70℃温度下干燥5小时，取出，自然冷却，倒 入注塑机中进行注射成型制样。
本发明的有益效果在于：一种高强度复合材料及其制备方法，本 复合材料具有非常高的强度，且通过加入生活中较为常见的纤维代替 大部分碳纤维，既降低了材料的成本，又使工业垃圾以及农业废物得 到充分的利用，使生产的材料更加的环保；且制备方法简单，可广泛 使用。
具体实施方式
为阐述本发明的思想及目的，下面将结合具体实施例对本发明做 进一步的说明。
下面将结合本发明实施例，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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包 括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组 件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元 素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的 术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及 所有可能组合，并且包括这些组合。
实施例1
高强度复合材料，复合材料由如下按质量组分组成：
高强度复合材料的制备方法：
S1：将尼龙66、尼龙610、椰子纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳 定剂H320、油酸、抗氧剂B225按质量组分在混合机中物理混合，混 合时间为3min，混合均匀；
S2：将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗，控制螺杆 速度为420rpm，控制挤出机各区温度分别为：一区：242℃，二区： 254℃，三区：258℃，四区：266℃，五区：272℃，六区：274℃， 七区：258℃，八区：255℃，九区：252℃，挤出熔融物，水冷，造 粒。
S3：将颗粒在61℃温度下干燥5小时，取出，自然冷却，倒入 注塑机中进行注射成型制样。
对样品进行性能测试，测试结果如下：
实施例2
高强度复合材料，复合材料由如下按质量组分组成：
高强度复合材料的制备方法：
S1：将尼龙66、尼龙610、竹纤维、稻草纤维、玻璃纤维、碳纤 维、热稳定剂H320、蓖麻油、抗氧剂B225按质量组分在混合机中物 理混合，混合时间为3min，混合均匀；
S2：将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗，控制螺杆 速度450rpm，控制挤出机各区温度分别为：一区：235℃，二区：244℃， 三区：248℃，四区：258℃，五区：258℃，六区：252℃，七区：250℃， 八区：248-℃，九区：248℃，挤出熔融物，水冷，造粒。
S3：将颗粒在69℃温度下干燥5小时，取出，自然冷却，倒入 注塑机中进行注射成型制样。
对样品进行性能测试，测试结果如下：
实施例3
高强度复合材料，复合材料由如下按质量组分组成：
高强度复合材料的制备方法：
S1：将尼龙66、尼龙610、稻草纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳 定剂H320、硅油、抗氧剂B225按质量组分在混合机中物理混合，混 合时间为3min，混合均匀；
S2：将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗，控制螺杆 速度为435rpm，控制挤出机各区温度分别为：一区：238℃，二区： 248℃，三区：254℃，四区：262℃，五区：266℃，六区：264℃， 七区：254℃，八区：252℃，九区：250℃，挤出熔融物，水冷，造 粒。
S3：将颗粒在64℃温度下干燥5小时，取出，自然冷却，倒入 注塑机中进行注射成型制样。
对样品进行性能测试，测试结果如下：
实施例4
高强度复合材料，复合材料由如下按质量组分组成：
高强度复合材料的制备方法：
S1：将尼龙66、尼龙610、竹纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳定 剂H320、油酸、抗氧剂B225按质量组分在混合机中物理混合，混合 时间为3min，混合均匀；
S2：将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗，控制螺杆 速度为442rpm，控制挤出机各区温度分别为：一区：240℃，二区： 249℃，三区：256℃，四区：264℃，五区：268℃，六区：266℃， 七区：256℃，八区：252℃，九区：251℃，挤出熔融物，水冷，造 粒。
S3：将颗粒在60-70℃温度下干燥5小时，取出，自然冷却，倒 入注塑机中进行注射成型制样。
对样品进行性能测试，测试结果如下：
对比例1
复合材料，复合材料由如下按质量组分组成：
高强度复合材料的制备方法：
S1：将尼龙66、尼龙610、碳纤维、热稳定剂H320、油酸、抗 氧剂B225按质量组分在混合机中物理混合，混合时间为3min，混合 均匀；
S2：将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗，控制螺杆 速度为442rpm，控制挤出机各区温度分别为：一区：240℃，二区： 249℃，三区：256℃，四区：264℃，五区：268℃，六区：266℃， 七区：256℃，八区：252℃，九区：251℃，挤出熔融物，水冷，造 粒。
S3：将颗粒在60-70℃温度下干燥5小时，取出，自然冷却，倒 入注塑机中进行注射成型制样。
对样品进行性能测试，测试结果如下：
从实施例1-4与对比实施例1的性能可以看出：复合材料的强度 值大大增加，大幅度的提高了尼龙材料改性的强度。
说明书对本发明进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本 发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理 解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处， 综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种高强度复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下按质量组分组成：
。
2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述植物纤维为椰子纤维、竹纤维以及稻草纤维其中的至少一种。
3.如权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述植物纤维为稻草纤维，质量组分为28-32份。
4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述热稳定剂为热稳定剂H320。
5.如权利要求4所述的复合材料，其特征在于，所述热稳定剂H320质量组分为0.3-0.4份。
6.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述润滑剂为蓖麻油、油酸以及硅油的其中的一种。
7.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硅油，质量组分为0.35-0.45份。
8.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂B225，其质量组分为0.4-0.45份。
9.一种如权利要求1-8任一所述复合材料制备方法，其特征在于，方法包括：
S1：将尼龙66、尼龙610、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳定剂、润滑剂、抗氧剂按质量组分在混合机中物理混合，混合时间为3min，混合均匀；
S2：将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗，控制螺杆速度为420-450rpm，控制挤出机各区温度分别为：一区：235-242℃，二区：244-254℃，三区：248-258℃，四区：258-266℃，五区：258-272℃，六区：252-274℃，七区：250-258℃，八区：248-255℃，九区：248-252℃，挤出熔融物，水冷，造粒。
S3：将颗粒在60-70℃温度下干燥5小时，取出，自然冷却，倒入注塑机中进行注射成型制样。
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