CN112029270B - 一种适用于制备弓箭弓片的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种适用于制备弓箭弓片的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于制备弓箭弓片的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法和在制备弓箭弓片中的应用。所述连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料按重量份计，原料组成包括：尼龙6 100份，连续玻璃纤维150～200份，增韧剂3～10份，加工助剂0.5～5份；尼龙6为中等流动性尼龙6树脂，230℃、2.16kg条件下熔融指数为10～20g/10min；增韧剂为马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体，马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体的马来酸酐接枝率为0.5～1.0wt％。所述制备方法包括单向预浸带的制备和在弓片上的铺层设计。本发明连续玻璃纤维增强尼龙6复合板材具有高强度、高韧性、耐疲劳性、耐变形开裂等特性，满足复合弓片的功能要求。

Description

一种适用于制备弓箭弓片的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材 料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种连续玻璃纤维增强尼龙 6复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
20世纪40年代，弓箭仍使用传统木质单体弓，由于木纤维本身的疲劳特性，当时弓的寿命都非常有限。随着玻璃纤维的出现，人们通过将玻璃纤维布与木材胶粘，明显提高了弓箭的使用效果。至此，玻璃纤维不仅仅被描述为“增强材料”，而是被称为“弹性材料”或“蓄能材料”，人类第一次在弓的制作中摆脱了对天然材料的过度依赖。弓箭，终于从手工艺品进化成了工业产品，逐步向现代弓形式演变。
目前市面上作为体育用品的现代弓是由弓把和弓片等主要部件组装而成的，弓片由固定件固定在弓把上。当前市场上用的弓片材质普遍以玻璃纤维板与木质结合、玻璃钢或各种纤维材料制成，往往出现强度和韧性不能兼顾，如振动大、抗疲劳性差、耐用性不强、易变形开裂等问题。
专利ZL 200820027605.X提供了一种防弓变形的弓片的制作方法，即采用薄木片、胶黏剂、玻璃钢材料进行制备一种防变形、经久耐用的弓片。专利CN 203303602 U公布了一种预浸纤维复合弓片，先将玻璃纤维、碳纤维和浸胶布进行分股配线后制得复合纤维，再将复合纤维使用环氧树脂浸渍，加入固化剂后放入模压机内成型弓片。上述专利中均利用不同纤维或材质进行组合，采用热固性树脂及成型方法，以达到增强弓片的强度和韧性，提高弓片耐用性的目的。对于纤维增强热固性复合材料而言，其材料韧性本身较差，调节空间有限。而纤维增强热塑性复合材料具有较好的韧性和强度，是弓片的一种理想材料。在连续纤维增强热塑性复合材料体系中，相同纤维含量下，连续纤维增强尼龙6复合材料比连续纤维增强聚丙烯复合材料具有高的强度和韧性，也优于玻璃钢材料，能很好的改善振动、抗疲劳性、耐用性、易变形开裂等问题。
公开号为CN 104672893 A的中国专利文献中公开了一种聚酰胺连续纤维复合材料预浸带及其制备方法和用途，该聚酰胺连续纤维复合材料预浸带由包括以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂20-80份，连续纤维 20-80份，抗氧剂0.2-2份，润滑剂0.1-4份。该技术方案制备的聚酰胺连续纤维复合材料预浸带具备较好的拉伸性能、弯曲性能和抗冲击性能，但由于配方中加入了聚乙烯蜡、硅油等润滑剂，在较高的加工温度下易挥发，从而造成产品外表面的起泡现象，直接影响产品表面质量；同时由于聚乙烯蜡、硅油等起到外润滑的作用，黏附于聚酰胺熔体表面，使得聚酰胺熔体与纤维的界面结合效果变差，浸渍效果不能有效发挥。
公开号为CN 103571183 A的中国专利文献中公开了一种连续纤维增强尼龙6预浸带及其制备方法，该连续纤维增强尼龙6预浸带由包括以下重量份的组分制成：尼龙6 100份；连续玻璃纤维65-150份；相容剂2-10 份；抗氧剂0.2-1份；尼龙6为高熔融指数尼龙，其熔融指数＞50g/10min。该技术方案使用高熔融指数尼龙，熔融指数高可以保证混合体系较好的流动性，增加尼龙与玻璃纤维的浸渍效果，无需添加流动性改进剂，也无需外加润滑剂，从而改善产品表面光洁度。但高熔融指数尼龙(即高流动性尼龙)由于熔体粘度低，分子链断短，材料在韧性方面不一定能满足弓片的要求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种适用于制备弓箭弓片的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，采用中等流动性尼龙6树脂，是一种具有高强度、高韧性、耐疲劳性、耐变形开裂等特性的弓片用热塑性复合材料，满足复合弓片的功能要求。
一种适用于制备弓箭弓片的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，按重量份计，原料组成包括：
Figure BDA0002648857070000021
所述尼龙6为中等流动性尼龙6树脂，230℃、2.16kg条件下熔融指数(MI)为10～20g/10min；
所述增韧剂为马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体，所述马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体的马来酸酐接枝率为0.5～1.0wt％。
在熔体浸渍纤维过程中，原则上应选用流动性较高的低粘度尼龙6树脂，粘度小、流动性高，树脂熔体快速渗透纤维束。但低粘度越低，脆性也会变大，不适合高韧性复合材料的开发要求。所以本发明采用中等粘度的尼龙6基体，以保证材料韧性上的要求；在熔体浸渍方面通过展纱装置、预热温度、浸渍模具温度进行工艺上的改进。
所述的增韧剂采用马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体。由于良好的反应相容性，能迅速分散在PA6基体中，形成细微分散的弹性体微相，并与基体树脂相界面紧密结合，同时改善了PA6基体与玻纤的界面结合情况。所述的马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体的基体材料优选为POE或EPDM。所述的马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体的马来酸酐接枝率应在0.5～1.0wt％范围内，接枝率过小则弹性体与PA6基体界面相容效差；接枝率过大的，材料粘性过大，影响后期生产质量。
作为优选，所述连续玻璃纤维为连续无捻粗纱，其纤维类型为无碱玻璃纤维(E玻璃纤维)、高强度玻璃纤维(S玻璃纤维)或高模量玻璃纤维 (M玻璃纤维)，玻璃纤维号数为600～2400Tex，纤维单丝直径为13～17μm，连续玻璃纤维的表面上浆剂为环氧型或聚氨酯型。
作为优选，所述加工助剂包括热稳定剂和/或光稳定剂。
连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带材料纤维含量高，尼龙熔体相对较少，若抗氧剂在高温下降解、挥发，产生的气泡锁固在树脂熔体里，熔体在模具内被纤维拖曳成薄膜状，而未排出的气泡则变成表观质量缺陷。所选抗氧剂种类在高温下具备稳定性和低挥发性，不应在加工过程中产生较大程度的降解。进一步优选，所述热稳定剂包括抗氧剂HS02、抗氧剂1098、抗氧剂9228、抗氧剂412S中的至少一种，能满足制件的长期老化要求。
本发明还提供了所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料的优选制备方法，包括步骤：
(1)按所述重量份称取除连续玻璃纤维外的各原料，共混后，经双螺杆挤出机进行熔融混炼，挤出的熔体经熔体分布器分布、排气、平铺成膜状后送入浸渍模具；
(2)将连续玻璃纤维经展宽装置展纱后引入所述的浸渍模具，与所述熔体进行浸渍，经高压冷却定型，得到连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带；
(3)所述连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带经裁剪按[0/90/0]、[0/0/90/0]、
Figure BDA0002648857070000041
中的任意一种铺层方式进行铺放叠层，热压、冷却得到连续玻璃纤维增强尼龙6复合板材。
本发明增加90°方向的铺层，解决了弓片长时间使用下横向开裂问题，且90°方向的铺层是传统热固性拉挤工艺制备弓片难以解决的。
本发明制备方法包括了单向预浸带的制备和在弓片上的铺层设计。
本发明通过在上述配方基础上，再结合展纱装置、加工工艺参数的调控，从原料配方与加工参数两方面共同进行调控，制备出表观性能良好、高强度、高韧性的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，满足复合弓片的使用要求。
作为优选，步骤(1)中：
所述双螺杆挤出机为同向高扭矩双螺杆挤出机，螺杆长径比为1:40，螺杆转速为200～600rpm；
所述双螺杆挤出机温度共设9段，第一段挤出温度为200～220℃，第二段到第七段温度为235～245℃，第八和第九段为245～285℃；
所述熔体分布器温度为255～285℃，所述熔体分布器的流道为衣架式，能将挤出机中的熔体呈平面分布进入模具，熔体在呈平面分布过程中尽量排出气体，否则气体会使熔体破裂产生气孔，影响预浸带性能及表观质量。
作为优选，步骤(2)中：
所述连续玻璃纤维由纱架单元引出，经张力调节装置、展宽装置、预热装置后，引入至浸渍模具与所述熔体进行浸渍，所述预热装置为红外加热装置，预热温度为160～220℃；将连续玻璃纤维预热至上述温度，预防纤维与薄膜化的熔体接触时熔体因温差而凝固。若预热温度过低，薄膜化熔体因温差过大而固化；预热温度过高，纤维表面附着的上浆剂等物质挥发而失效，浸渍效果反而变差。
所述连续玻璃纤维重量根据玻纤支数、号数及米数进行计量。
本发明制备方法中预浸带生产流程如图1所示，连续玻璃纤维从纱架中引出，先经展宽装置对纤维进行初次分散，红外预热后在浸渍模具内浸渍辊、牵引力、纤维预张力的作用下，玻纤在模内再次展纤，尼龙6熔体在多组浸渍辊形成的浸润角度产生了较大熔体压力差，使得尼龙6熔体渗透被展开的纤维束，从而对玻纤进行浸渍，被浸渍的玻纤经牵引模具经平口模而出，再由三辊压光机、辅助牵引机、收卷装置收卷，制备得高性能连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带。
所述浸渍模具加热至275～320℃，浸渍模具内有效浸渍行程为0.5～1.5 m，采用W型浸渍辊通道对连续玻璃纤维进行浸渍。
根据浸渍时间t的计算公式：
Figure BDA0002648857070000051
其中，N为浸渍辊数，θ为包覆角度，D为浸渍辊直径，U为牵引速度。
上式中，有效浸渍行程L＝(N-1)θD，可知，L由纤维的浸渍时间和牵引速度决定，一般设备设计的牵引速度为5～20m/min，纤维在浸渍模具内得到80％以上浸润的时间为2s以上。然而，并不是浸渍时间越长越好，因为热塑性塑料的熔点都较高，如果热塑性塑料长时间处于高温和含有氧气的气氛当中，基体易被氧化进而影响质量，本发明针对配方和设备的特性，将有效浸渍行程L设定为0.5～1.5m。
所述连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的厚度为0.25～0.35mm。
作为优选，步骤(3)中：
所述热压在模压机或连续钢带式压机内进行，所述热压的温度为 255～265℃，压力为0.5～2.0MPa。
本发明还提供了所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料在制备弓箭弓片中的应用。
本发明与现有技术相比，主要优点包括：
1、本发明对中等粘度尼龙6树脂进行增韧，并通过工艺和参数调整实现对连续玻璃纤维的充分浸渍，制备出表观质量较好的高强度、高韧性连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带；再经过铺层后制备得到连续玻璃纤维增强尼龙6复合板材，满足弓片对强度和韧性的要求，提高了材料的抗疲劳性，解决了弓片开裂问题。
2、相比于玻璃钢材料，本发明不仅在强度、韧性、抗疲劳性能上都有明显的提高，而且减重10～20％，材料可回收利用、重复加工等优势，符合当前材料绿色环保发展潮流。
3、本发明相对于现有PA6单向带生产技术，无需再增加相容剂就能达到较高强度的单向带材料，具有显著的技术进步。
附图说明
图1为连续玻璃纤维增强尼龙6单向预浸带生产流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。如无特殊说明，原料的加入均采用重量份。
实施例1
将100份PA6(德华2800，MI(230℃，2.16kg)＝14g/10min，相对粘度为2.8)、0.3份抗氧剂9228、0.3份抗氧剂412S，8份POE增韧剂(能之光N413)置入混合机内进行低速混合均匀后经双螺杆挤出机熔融(长径比为1:40，转速为300rpm，第一段到第九段挤出温度依次为200℃、235℃、 235℃、240℃、240℃、245℃、245℃、265℃、275℃。再由增压泵输送入熔体分布器，经分布、排气、平铺成膜状后进入浸渍模具。本实施例中熔体分布器温度为285℃。
将150份1200Tex玻璃纤维(欧文斯科宁PS4100)由纱架单元引出，经张力调节装置、展宽装置、预热至180℃后，引入至浸渍模具与尼龙6 熔体进行浸渍，浸渍模具温度为295℃，纤维的引入量是通过双螺杆熔体挤出量计算纤维牵引速度进行控制。再经三辊压光机、辅助牵引机后由收卷装置收卷得到连续玻璃纤维尼龙6预浸带，并按
Figure BDA0002648857070000061
堆叠铺层4mm 厚度进行模压，模压温度265℃，模压压力控制在1.0MPa左右，制备测试样条进行测试，测试结果见表1。
实施例2
将100份PA6(DSM F128，MI(230℃，2.16kg)＝20g/10min，相对粘度为2.8)、0.5份抗氧剂Polyad HS02、0.5份抗氧剂412S，5份POE增韧剂(佳易容GMC5805)置入混合机内进行低速混合均匀后经双螺杆挤出机熔融，再由增压泵输送入熔体分布器后进入浸渍模具。本实施例中双螺杆挤出机的各区温度设置与实施例1相同，熔体经熔体分布器温度 270℃。
将180份1200tex E级玻璃纤维(欧文斯科宁SE4540)按实施例1 中制备方法进行生产制得连续玻璃纤维尼龙6预浸带，玻纤预热温度为 200℃，浸渍模具温度为300℃，纤维的引入量是通过双螺杆熔体挤出量计算纤维牵引速度进行控制，再经三辊压光机、辅助牵引机后由收卷装置收卷得到连续玻璃纤维尼龙6预浸带，并按[0/0/90/0]堆叠铺层4mm厚度进行模压，模压温度265℃，模压压力控制在1.0MPa左右，制备测试样条进行测试，测试结果见表1。
实施例3
将100份PA6(巴斯夫B3S，MI(230℃，2.16kg)＝16g/10min，相对粘度2.7)、0.5份抗氧剂1098、0.5份抗氧剂412S，5份EPDM增韧剂 (科通塑料，KT-7)置入混合机内进行低速混合均匀后经双螺杆挤出机熔融，再由增压泵输送入熔体分布器进入浸渍模具。本实施例中双螺杆挤出机的各区温度设置与实施例1相同，熔体经熔体分布器温度275℃。
将200份1200tex E级玻璃纤维(欧文斯科宁SE4540)按实施例1 中制备方法进行生产制得连续玻璃纤维尼龙6预浸带，玻纤预热温度为 200℃，浸渍模具温度为300℃，纤维的引入量是通过双螺杆熔体挤出量计算纤维牵引速度进行控制，再经三辊压光机、辅助牵引机后由收卷装置收卷得到连续玻璃纤维尼龙6预浸带，并按[0/90/0]堆叠铺层4mm厚度进行模压，模压温度265℃，模压压力控制在1.0MPa左右，制备测试样条进行测试，测试结果见表1。
测试项目 测试方法 实施例1 实施例2 实施例3
铺层 / [0/0/90/0/0/] [0/0/90/0]s [0/90/0]s
0°拉伸强度，MPa ISO 527-4 572 565 550
0°弯曲强度，MPa ISO 14125 630 590 600
0°弯曲模量，MPa ISO 14125 26200 25500 26400
冲击强度，kJ/m<sup>2</sup> ISO 179-2 173 172 181
此外应理解，在阅读了本发明的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种适用于制备弓箭弓片的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于，按重量份计，原料组成为：
Figure FDA0003686191200000011
所述尼龙6为中等流动性尼龙6树脂，230℃、2.16kg条件下熔融指数为10～20g/10min；
所述连续玻璃纤维为连续无捻粗纱；
所述增韧剂为马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体，所述马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体的马来酸酐接枝率为0.5～1.0wt％；
所述加工助剂为热稳定剂和/或光稳定剂；
所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料的制备方法包括步骤：
(1)按所述重量份称取除连续玻璃纤维外的各原料，共混后，经双螺杆挤出机进行熔融混炼，挤出的熔体经熔体分布器分布、排气、平铺成膜状后送入浸渍模具；
(2)将连续玻璃纤维经展宽装置展纱后引入所述的浸渍模具，与所述熔体进行浸渍，采用W型浸渍辊通道对连续玻璃纤维进行浸渍，经高压冷却定型，得到连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带；
(3)所述连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带经裁剪按[0/90/0]、[0/0/90/0]、
Figure FDA0003686191200000012
中的任意一种铺层方式进行铺放叠层，热压、冷却得到连续玻璃纤维增强尼龙6复合板材。
2.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于，所述连续玻璃纤维的纤维类型为无碱玻璃纤维、高强度玻璃纤维或高模量玻璃纤维，玻璃纤维号数为600～2400Tex，纤维单丝直径为13～17μm，连续玻璃纤维的表面上浆剂为环氧型或聚氨酯型。
3.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝改性聚烯烃弹性体的基体材料为POE或EPDM。
4.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于，所述热稳定剂为抗氧剂HS02、抗氧剂1098、抗氧剂9228、抗氧剂412S中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于，步骤(1)中：
所述双螺杆挤出机为同向高扭矩双螺杆挤出机，螺杆长径比为1:40，螺杆转速为200～600rpm；
所述双螺杆挤出机温度共设9段，第一段挤出温度为200～220℃，第二段到第七段温度为235～245℃，第八和第九段为245～285℃；
所述熔体分布器温度为255～285℃，所述熔体分布器的流道为衣架式。
6.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于，步骤(2)中：
所述连续玻璃纤维由纱架单元引出，经张力调节装置、展宽装置、预热装置后，引入至浸渍模具与所述熔体进行浸渍，所述预热装置为红外加热装置，预热温度为160～220℃；
所述浸渍模具加热至275～320℃，浸渍模具内有效浸渍行程为0.5～1.5m；
所述连续玻璃纤维增强尼龙6预浸带的厚度为0.25～0.35mm。
7.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料，其特征在于，步骤(3)中：
所述热压在模压机或连续钢带式压机内进行，所述热压的温度为255～265℃，压力为0.5～2.0MPa。
8.根据权利要求1～7任一权利要求所述的连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料在制备弓箭弓片中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115195249B (zh) * 2021-04-09 2023-08-11 李小毛 一种仿筋角弓的制作方法
CN114748295A (zh) * 2022-04-19 2022-07-15 广州科莱瑞迪医疗器材股份有限公司 一种放疗床板及其制作工艺
CN115558284B (zh) * 2022-11-09 2023-07-04 南通北风橡塑制品有限公司 一种玻纤增强的聚氨酯复合板及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102010590A (zh) * 2010-12-23 2011-04-13 南京聚隆科技股份有限公司 一种长玻璃纤维增强尼龙材料及其制备方法
CN103865255A (zh) * 2012-12-12 2014-06-18 辽宁辽杰科技有限公司 连续玻璃纤维增强无卤阻燃尼龙6预浸带及其制备方法
CN104910615A (zh) * 2015-06-26 2015-09-16 长沙五犇新材料科技有限公司 一种高强度尼龙/玻纤复合材料及其制造设备和制造方法
CN105818471A (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 广州金发碳纤维新材料发展有限公司 一种连续纤维增强热塑性树脂复合片材及其应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108440955A (zh) * 2018-04-18 2018-08-24 长沙五犇新材料科技有限公司 连续纤维增强阻燃尼龙复合材料及其制备方法与应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102010590A (zh) * 2010-12-23 2011-04-13 南京聚隆科技股份有限公司 一种长玻璃纤维增强尼龙材料及其制备方法
CN103865255A (zh) * 2012-12-12 2014-06-18 辽宁辽杰科技有限公司 连续玻璃纤维增强无卤阻燃尼龙6预浸带及其制备方法
CN104910615A (zh) * 2015-06-26 2015-09-16 长沙五犇新材料科技有限公司 一种高强度尼龙/玻纤复合材料及其制造设备和制造方法
CN105818471A (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 广州金发碳纤维新材料发展有限公司 一种连续纤维增强热塑性树脂复合片材及其应用

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