CN107556746A - 一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，由以下重量份的原料构成：尼龙PA66为38‑56重量份，聚四氟乙烯为9‑11重量份，芳纶纤维8‑10重量份，柔性石墨3‑5重量份，抗氧剂15‑20重量份，色母粒1‑2重量份，乙氧基月桂酰胺2‑4重量份，纳米氧化铝5‑7重量份，硼酸酯偶联剂1‑3重量份，本发明还提供一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法,与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：在保持现有技术的优点上，增强了尼龙66的稳定性、提高了尼龙66导热性能，同时具有较高玻纤填充量和较高熔体流动速率并赋予复合材料优良的力学性能。
Description
技术领域
本发明是一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。
背景技术
尼龙66为聚己二酰己二胺，工业简称PA66，其疲劳强度和钢性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，被广泛应用于汽车、机械和电子器件领域。虽然尼龙66应用范围较广，但是其尺寸稳定性不够，且耐冲击性能较差，所以如何增强尼龙66的稳定性成为高分子材料领域研究的热点之一。
同时，尼龙66的导热系数一般为0.25W（m·K）-1，大大限制了其在散热、导热领域的应用。因此，如何克服现有技术的不足，生产出导热增强型尼龙66复合材料是目前高分子领域亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，由以下重量份的原料构成：尼龙PA66为38-56重量份，聚四氟乙烯为9-11重量份，芳纶纤维8-10重量份，柔性石墨3-5重量份，抗氧剂15-20重量份，色母粒1-2重量份，乙氧基月桂酰胺2-4重量份，纳米氧化铝5-7重量份，硼酸酯偶联剂1-3重量份。
进一步地，在搪瓷或不锈钢聚合釜中，以水为介质，过硫酸钾为引发剂，全氟羧酸铵盐为分散剂，氟碳化合物为稳定剂，将各种助剂加入反应釜中，四氟乙烯单体以气相进入聚合釜，调节釜内温度至25℃，然后加入偏重亚硫酸钠，通过氧化还原体系进行引发聚合，聚合过程中不断补加四氟乙烯单体，保持聚合压力0.49～0.78MPa，聚合后所得到的分散液用水稀释，并调节温度到15～20℃，用机械搅拌凝聚后，经水洗、干燥，即得原料中聚四氟乙烯。
进一步地，所述柔性石墨为一种用棉纤维或石墨纤维同石墨卷箔编织而成的密封单元。
进一步地，所述的抗氧剂为抗氧剂264。
进一步地，所述纳米氧化铝为一种醇铝法生产的纳米氧化铝，纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态，晶型是α型，粒径在是50-60nm之间，耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好。
进一步地，所述硼酸酯偶联剂由硼酸、乙醇胺和甲苯制成。
进一步地，每100重量份的原料中含有尼龙PA66为49重量份，每100重量份的原料中含有聚四氟乙烯为11重量份，每100重量份的原料中含有芳纶纤维8重量份，每100重量份的原料中含有柔性石墨5重量份，每100重量份的原料中含有抗氧剂15重量份，每100重量份的原料中含有色母粒2重量份，每100重量份的原料中含有乙氧基月桂酰胺2重量份，每100重量份的原料中含有纳米氧化铝7重量份，每100重量份的原料中含有硼酸酯偶联剂1重量份。
一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法，包括以下步骤：在搅拌容器中加入尼龙PA66 38-56重量份，并加热至320-340°C使尼龙PA66熔化，然后添加聚四氟乙烯为9-11重量份，柔性石墨3-5重量份，该过程持续加热，以500转/分的速度搅拌30分钟，搅拌后，向搅拌容器中加入抗氧剂15-20重量份，色母粒1-2重量份，乙氧基月桂酰胺2-4重量份，纳米氧化铝5-7重量份，硼酸酯偶联剂1-3重量份，进行充分混合，形成混合物一，将混合物一添加到双螺杆挤出机进行初步挤出成型，形成混合物二，将混合物二加入到双螺杆挤出机进行挤出成型，形成混合物三，将混合物三加入到双螺杆挤出机，同时于双螺杆挤出机主加料口前方的侧喂料口加入芳纶纤维8-10重量份，开启双螺杆挤出机进行挤出成型，对挤出成型的物料进行冷却成型，对冷却成型的物料转移至切粒机中进行切粒，形成复合材料成品。
进一步地，包括以下步骤：在搅拌容器中加入尼龙PA66 49重量份，并加热至320-340°C使尼龙PA66熔化，然后添加聚四氟乙烯为11重量份，柔性石墨5重量份，该过程持续加热，以500转/分的速度搅拌30分钟，搅拌后，向搅拌容器中加入抗氧剂15重量份，色母粒2重量份，乙氧基月桂酰胺2重量份，纳米氧化铝7重量份，硼酸酯偶联剂1重量份，进行充分混合，形成混合物一，将混合物一添加到双螺杆挤出机进行初步挤出成型，形成混合物二，将混合物二加入到双螺杆挤出机进行挤出成型，形成混合物三，将混合物三加入到双螺杆挤出机，同时于双螺杆挤出机主加料口前方的侧喂料口加入芳纶纤维8重量份，开启双螺杆挤出机进行挤出成型，对挤出成型的物料进行冷却成型，对冷却成型的物料转移至切粒机中进行切粒，形成复合材料成品。
本发明的有益效果：本发明的一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，在保持现有技术的优点上，增强了尼龙66的稳定性、提高了尼龙66导热性能，同时具有较高玻纤填充量和较高熔体流动速率并赋予复合材料优良的力学性能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法步骤图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明提供一种技术方案：一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，由以下重量份的原料构成：尼龙PA66为38-56重量份，聚四氟乙烯为9-11重量份，芳纶纤维8-10重量份，柔性石墨3-5重量份，抗氧剂15-20重量份，色母粒1-2重量份，乙氧基月桂酰胺2-4重量份，纳米氧化铝5-7重量份，硼酸酯偶联剂1-3重量份。
在搪瓷或不锈钢聚合釜中，以水为介质，过硫酸钾为引发剂，全氟羧酸铵盐为分散剂，氟碳化合物为稳定剂，将各种助剂加入反应釜中，四氟乙烯单体以气相进入聚合釜，调节釜内温度至25℃，然后加入偏重亚硫酸钠，通过氧化还原体系进行引发聚合，聚合过程中不断补加四氟乙烯单体，保持聚合压力0.49～0.78MPa，聚合后所得到的分散液用水稀释，并调节温度到15～20℃，用机械搅拌凝聚后，经水洗、干燥，即得原料中聚四氟乙烯。
柔性石墨为一种用棉纤维或石墨纤维同石墨卷箔编织而成的密封单元，抗氧剂为抗氧剂264。
纳米氧化铝为一种醇铝法生产的纳米氧化铝，纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态，晶型是α型，粒径在是50-60nm之间，耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好。
硼酸酯偶联剂由硼酸、乙醇胺和甲苯制成。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法，包括以下步骤：在搅拌容器中加入尼龙PA66 38-56重量份，并加热至320-340°C使尼龙PA66熔化，然后添加聚四氟乙烯为9-11重量份，柔性石墨3-5重量份，该过程持续加热，以500转/分的速度搅拌30分钟，搅拌后，向搅拌容器中加入抗氧剂15-20重量份，色母粒1-2重量份，乙氧基月桂酰胺2-4重量份，纳米氧化铝5-7重量份，硼酸酯偶联剂1-3重量份，进行充分混合，形成混合物一，将混合物一添加到双螺杆挤出机进行初步挤出成型，形成混合物二，将混合物二加入到双螺杆挤出机进行挤出成型，形成混合物三，将混合物三加入到双螺杆挤出机，同时于双螺杆挤出机主加料口前方的侧喂料口加入芳纶纤维8-10重量份，开启双螺杆挤出机进行挤出成型，对挤出成型的物料进行冷却成型，对冷却成型的物料转移至切粒机中进行切粒，形成复合材料成品。
作为本发明的一个实施例：本发明的一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，在保持现有技术的优点上，增强了尼龙66的稳定性、提高了尼龙66导热性能，同时具有较高玻纤填充量和较高熔体流动速率并赋予复合材料优良的力学性能。
作为本发明的一个实施例：每100重量份的原料中含有尼龙PA66为49重量份，每100重量份的原料中含有聚四氟乙烯为11重量份，每100重量份的原料中含有芳纶纤维8重量份，每100重量份的原料中含有柔性石墨5重量份，每100重量份的原料中含有抗氧剂15重量份，每100重量份的原料中含有色母粒2重量份，每100重量份的原料中含有乙氧基月桂酰胺2重量份，每100重量份的原料中含有纳米氧化铝7重量份，每100重量份的原料中含有硼酸酯偶联剂1重量份。
一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法，包括以下步骤：在搅拌容器中加入尼龙PA66 49重量份，并加热至320-340°C使尼龙PA66熔化，然后添加聚四氟乙烯为11重量份，柔性石墨5重量份，该过程持续加热，以500转/分的速度搅拌30分钟，搅拌后，向搅拌容器中加入抗氧剂15重量份，色母粒2重量份，乙氧基月桂酰胺2重量份，纳米氧化铝7重量份，硼酸酯偶联剂1重量份，进行充分混合，形成混合物一，将混合物一添加到双螺杆挤出机进行初步挤出成型，形成混合物二，将混合物二加入到双螺杆挤出机进行挤出成型，形成混合物三，将混合物三加入到双螺杆挤出机，同时于双螺杆挤出机主加料口前方的侧喂料口加入芳纶纤维8重量份，开启双螺杆挤出机进行挤出成型，对挤出成型的物料进行冷却成型，对冷却成型的物料转移至切粒机中进行切粒，形成复合材料成品。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，其特征在于：由以下重量份的原料构成：尼龙PA66为38-56重量份，聚四氟乙烯为9-11重量份，芳纶纤维8-10重量份，柔性石墨3-5重量份，抗氧剂15-20重量份，色母粒1-2重量份，乙氧基月桂酰胺2-4重量份，纳米氧化铝5-7重量份，硼酸酯偶联剂1-3重量份。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，其特征在于：在搪瓷或不锈钢聚合釜中，以水为介质，过硫酸钾为引发剂，全氟羧酸铵盐为分散剂，氟碳化合物为稳定剂，将各种助剂加入反应釜中，四氟乙烯单体以气相进入聚合釜，调节釜内温度至25℃，然后加入偏重亚硫酸钠，通过氧化还原体系进行引发聚合，聚合过程中不断补加四氟乙烯单体，保持聚合压力0.49～0.78MPa，聚合后所得到的分散液用水稀释，并调节温度到15～20℃，用机械搅拌凝聚后，经水洗、干燥，即得原料中聚四氟乙烯。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，其特征在于：所述柔性石墨为一种用棉纤维或石墨纤维同石墨卷箔编织而成的密封单元。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂264。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，其特征在于：所述纳米氧化铝为一种醇铝法生产的纳米氧化铝，纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态，晶型是α型，粒径在是50-60nm之间，耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，其特征在于：所述硼酸酯偶联剂由硼酸、乙醇胺和甲苯制成。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强尼龙66复合材料，其特征在于：每100重量份的原料中含有尼龙PA66为49重量份，每100重量份的原料中含有聚四氟乙烯为11重量份，每100重量份的原料中含有芳纶纤维8重量份，每100重量份的原料中含有柔性石墨5重量份，每100重量份的原料中含有抗氧剂15重量份，每100重量份的原料中含有色母粒2重量份，每100重量份的原料中含有乙氧基月桂酰胺2重量份，每100重量份的原料中含有纳米氧化铝7重量份，每100重量份的原料中含有硼酸酯偶联剂1重量份。
8.一种根据权利要求1-6所述的玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：在搅拌容器中加入尼龙PA66 38-56重量份，并加热至320-340°C使尼龙PA66熔化，然后添加聚四氟乙烯为9-11重量份，柔性石墨3-5重量份，该过程持续加热，以500转/分的速度搅拌30分钟，搅拌后，向搅拌容器中加入抗氧剂15-20重量份，色母粒1-2重量份，乙氧基月桂酰胺2-4重量份，纳米氧化铝5-7重量份，硼酸酯偶联剂1-3重量份，进行充分混合，形成混合物一，将混合物一添加到双螺杆挤出机进行初步挤出成型，形成混合物二，将混合物二加入到双螺杆挤出机进行挤出成型，形成混合物三，将混合物三加入到双螺杆挤出机，同时于双螺杆挤出机主加料口前方的侧喂料口加入芳纶纤维8-10重量份，开启双螺杆挤出机进行挤出成型，对挤出成型的物料进行冷却成型，对冷却成型的物料转移至切粒机中进行切粒，形成复合材料成品。
9.一种根据权利要求8所述的玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：在搅拌容器中加入尼龙PA66 49重量份，并加热至320-340°C使尼龙PA66熔化，然后添加聚四氟乙烯为11重量份，柔性石墨5重量份，该过程持续加热，以500转/分的速度搅拌30分钟，搅拌后，向搅拌容器中加入抗氧剂15重量份，色母粒2重量份，乙氧基月桂酰胺2重量份，纳米氧化铝7重量份，硼酸酯偶联剂1重量份，进行充分混合，形成混合物一，将混合物一添加到双螺杆挤出机进行初步挤出成型，形成混合物二，将混合物二加入到双螺杆挤出机进行挤出成型，形成混合物三，将混合物三加入到双螺杆挤出机，同时于双螺杆挤出机主加料口前方的侧喂料口加入芳纶纤维8重量份，开启双螺杆挤出机进行挤出成型，对挤出成型的物料进行冷却成型，对冷却成型的物料转移至切粒机中进行切粒，形成复合材料成品。
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