CN115536876B - 包含连续纤维和生物基共聚酰胺基质的复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包含连续纤维和至少一种生物基共聚酰胺基质的复合材料及其制备方法，所述复合材料包括生物基共聚酰胺材料和连续纤维，其中，所述连续纤维占所述复合材料的质量百分比为40％‑75％。所述生物基共聚酰胺材料，其由以下成分组成：(I)79.95‑99.95重量％的一种或多种生物基共聚酰胺，(II)0.05‑20.05重量％的添加剂，成分I)和成分II)总计为100重量％，所述生物基共聚酰胺由以下成分形成：戊二胺(A)，二羧酸成分(B)和任选的内酰胺成分(C)。所述复合材料可以在航空航天领域、军事领域、汽车材料、运动器材、建筑材料或电子电器中进行广泛应用。

Description

包含连续纤维和生物基共聚酰胺基质的复合材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种生物基共聚酰胺材料、包含连续纤维和生物基共聚酰胺基质的复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
相比于热固性材料，热塑性材料不需要经过交联和固化，可以多次加工成型，且成型工艺更为便捷高效，所以热塑性材料近年来一直保持稳定持续发展，尤其是纤维增强热塑性材料。纤维增强热塑性材料的基体树脂可采用聚丙烯、聚酰胺、聚酯等热塑性材料，纤维可采用玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，其中又以玻璃纤维较为常用。
纤维增强热塑性材料主要分为短纤(2-4mm)增强热塑性材料、长纤(12-24mm)增强热塑性材料、纤维毡增强热塑性材料、连续纤维增强热塑性材料和热塑性复合材料芯板。其中，短纤增强热塑性材料因其强度较差，不能满足结构材料的性能要求，所以发展出了长纤增强热塑性材料；而连续纤维对热塑性材料的增强效果比短纤和长纤更好，大幅提升了机械性能和耐疲劳性能，所以近年来研究活跃。连续纤维增强热塑性材料早期主要着重于航天和军事的应用，从2003年开始逐步应用于汽车材料、运动器材、建筑等行业。随着汽车、电子电器等行业的发展，连续纤维增强热塑性材料的需求也会越来越大，因此加快连续纤维增强热塑性材料的研制和推广具有重要意义。
连续纤维增强热塑性材料可以长期保存，综合性能优异，成型适应性广，生产效率高，制品可重复加工再生利用，所以在20世纪70年代初开发出来以后研究就十分活跃。国内从20世纪80年代后期也开始了连续纤维增强热塑性材料的研究。连续纤维增强热塑性材料的制备技术主要包括：(1)溶液浸渍技术，(2)熔体涂覆技术，(3)悬浮浸渍技术，(4)共织纤维，(5)粉末浸渍技术和(6)熔融浸渍法。技术(1)-(5)由于生产工艺、生产成本、生产效率等原因限制了其在工业生产中的广泛应用。熔融浸渍法是纤维束通过设计的浸渍模具，在一定的张力作用下从在熔融状态下的树脂中拉出而被浸渍。该方法成型工艺简单，无环境污染，最具工业化前景。
然而，熔融浸渍法工艺要求在熔融状态下树脂具有较低的粘度、较高的表面张力，并与纤维有较好的浸润性。但是市场上大部分热塑性材料的基体树脂粘度较高，在成型过程中流动性和渗透性差，不能很好地浸渍和分散纤维，使得连续纤维增强复合材料的纤维含量低，力学性能差，从而限制了基体树脂在连续纤维增强复合材料中的应用。
发明内容
本发明为了解决现有技术中连续纤维增强复合材料存在的纤维含量低、力学性能差的缺陷，从而提供了一种聚酰胺树脂组合物、连续纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。本发明的聚酰胺树脂组合物在熔融状态下粘度低、流动性好，对纤维的浸润性好；基于该聚酰胺树脂组合物制得的连续纤维增强聚酰胺复合材料的纤维含量高、力学性能好，且具有可回收性。
本发明中，共聚酰胺相对粘度采用乌氏粘度计浓硫酸法测量：准确称量干燥后的聚酰胺样品0.5±0.0002g，加入50mL浓硫酸(98％)溶解，在25℃恒温水浴槽中测量并记录浓硫酸流经时间t0和聚酰胺溶液流经时间t。相对粘度ηr＝t/t0，其中：t：溶液流经时间；t0：溶剂流经时间。共聚酰胺熔点参照ASTM D3418-2003测试。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
技术方案之一：一种生物基共聚酰胺材料，其由以下成分组成：
(I)79.95-99.95重量％的一种或多种生物基共聚酰胺，
(II)0.05-20.05重量％的添加剂，
成分I)和成分II)总计为100重量％，
所述生物基共聚酰胺由以下成分形成：
戊二胺(A)，二羧酸成分(B)和任选的内酰胺成分(C)，
其中，所述二羧酸成分(B)由以下成分组成：
(B1)20-100摩尔比例的己二酸，
(B2)0-80摩尔比例的对苯二甲酸，
(B3)0-40摩尔比例的间苯二甲酸，
(B1)、(B2)和(B3)的总和为100摩尔比例；
所述内酰胺成分(C)的量为0-70摩尔％，
所述成分(A)至成分(C)的总和为100摩尔％。
较佳地，所述添加剂包括抗氧剂、润滑剂、相容剂、偶联剂中的任意一种或几种的组合。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺相对粘度为2.05-3.5，熔点为220-330℃。
在一些具体的实施方式中，所述戊二胺和二羧酸成分的摩尔比为(1-1.05)：1，例如1.05：1。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺的制备方法包括如下步骤：将戊二胺(A)，二羧酸成分(B)、任选的内酰胺成分(C)和水制备成聚酰胺盐溶液，将聚酰胺盐溶液转移至聚合装置加热聚合，获得生物基共聚酰胺。
在一些具体的实施方式中，所述二羧酸成分由以下成分组成：(B1)40至90摩尔比例的己二酸，(B2)10至60摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)0摩尔比例的间苯二甲酸；且所述内酰胺成分(C)的量为0。
较佳地，所述己二酸和对苯二甲酸的摩尔比例为1：(0.1-1.5)，例如可以是1：(0.35-0.55)，例如1:0.45；1：0.55-0.85，例如1:0.72；或者1：0.85-1.2，例如1:1.05。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺的制备方法包括如下步骤：(1)惰性气体氛围下，将水、戊二胺和对苯二甲酸、己二酸混合制得浓度为30-75wt％的聚酰胺盐水溶液；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合装置(例如聚合釜)中，惰性气体氛围下加热，使反应体系内温度升至230-310℃，压力升至0.7-2.5MPa，保持60-180分钟；然后在30-120分钟内排气降压至常压，同时升高温度至260-340℃；抽真空使压力降至-(0.02-0.08)MPa，维持30-120分钟，得熔体；(3)将熔体进行拉条切粒，即得到生物基共聚酰胺PA56T。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺PA56T相对粘度为2.05-2.65，熔点260-330℃。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺PA56T相对粘度为2.24-2.45，熔点270-300℃。
在一些具体的实施方式中，所述二羧酸成分由以下成分组成：(B1)20-50摩尔比例的己二酸，(B2)30-65摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)10-40摩尔比例的间苯二甲酸；且所述内酰胺成分(C)的量为0。
较佳地，所述二羧酸成分由以下成分组成：(B1)25-40摩尔比例的己二酸，(B2)40-60摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)15-35摩尔比例的间苯二甲酸；且所述内酰胺成分(C)的量为0。
较佳地，所述对苯二甲酸与间苯二甲酸的摩尔比例为(1.5-5)：1，进一步优选为(2-3.5)：1，例如，2.5:1。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺的制备方法包括如下步骤：(1)惰性气体氛围下，将水、戊二胺、对苯二甲酸、己二酸和间苯二甲酸混合制得浓度为30-75wt％的聚酰胺盐水溶液；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合装置(例如聚合釜)中，惰性气体氛围下加热1～2h，使反应体系内压力升至1.5-3.2Mpa，排气，保压2～5h，使保压结束时反应体系的温度为232-270℃，再降压使反应体系内压力降至0-0.2MPa，降压结束后反应体系的温度为230-300℃；抽真空使真空度为-0.02MPa至-0.1MPa，抽真空时间为20-60min，得熔体；(3)将熔体进行拉条切粒，即得到生物基共聚酰胺PA56TI。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺PA56TI相对粘度为2.55-2.65，熔点260-285℃。
在一些具体的实施方式中，所述二羧酸成分由以下成分组成：(B1)100摩尔比例的己二酸，(B2)0摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)0摩尔比例的间苯二甲酸；且所述内酰胺成分(C)的量为1-70摩尔％。
较佳地，所述内酰胺成分(C)包括己内酰胺或十二内酰胺，优选为己内酰胺。
较佳地，所述戊二胺和己二酸的摩尔比为(1-1.09)：1；例如为1.02:1、1.03:1、1.04:1、1.05:1、1.06:1或1.08:1。
较佳地，所述戊二胺和己内酰胺的摩尔比为1:0.1-0.3，例如1:0.12。
较佳地，所述内酰胺成分(C)的量为1-30摩尔％。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺的制备方法包括如下步骤：(1)惰性气体氛围下，将水、戊二胺、己二酸与己内酰胺混合制得浓度为30-75wt％的聚酰胺盐水溶液；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合装置(例如聚合釜)中，惰性气体氛围下加热浓缩，使反应体系内压力升至1.5-2.5Mpa，排气、保压，反应体系的温度为235-260℃，再降压至表压0-0.3MPa，反应体系的温度为220-280℃，然后真空条件下进行终缩聚，抽真空至真空度为-(0.01-0.08)Mpa，温度为230-285℃，得到共聚酰胺熔体，最后切粒、干燥得到生物基共聚酰胺PA 56/6。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺PA 56/6相对粘度为2.2-3.5，熔点220-256℃。
在一些具体的实施方式中，在制备上述生物基共聚酰胺PA56T、PA56TI或PA56/6时，所述聚酰胺盐水溶液的浓度可以为45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％或75wt％(质量百分比)。
在一些具体的实施方式中，在制备上述生物基共聚酰胺PA56T、PA56TI或PA56/6时，所述惰性气体例如包括氮气、氩气或氦气。
在一些具体的实施方式中，在制备上述生物基共聚酰胺PA56T、PA56TI或PA56/6时，在制备聚酰胺盐水溶液步骤中加入0.001～0.3摩尔份数的热稳定剂，所述热稳定剂可选自磷酸、亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、次磷酸钠、次磷酸锌、次磷酸钙和次磷酸钾中的一种或者多种。
在一些具体的实施方式中，所述生物基共聚酰胺材料，其由以下成分组成：(I)85-99.8重量％的一种或多种生物基共聚酰胺，进而优选为90-95重量％；(II)0.2-15重量％的添加剂，所述添加剂包括抗氧化剂0.2-1.6重量％、润滑剂0-0.8重量％、相容剂0-15重量％和偶联剂0-0.8重量％。
本发明中，所述抗氧化剂可选自受阻酚类抗氧化剂、受阻胺类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂中的一种或多种；较佳地为受阻胺类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂的组合。其中，所述受阻酚类抗氧化剂可为本领域常规，例如抗氧化剂1010。所述受阻胺类抗氧化剂可为本领域常规，例如抗氧化剂1098(CAS 23128-74-7)。所述亚磷酸酯类抗氧化剂可为本领域常规，例如抗氧化剂168(CAS 31570-04-4)、抗氧化剂S9228。
较佳地，所述抗氧化剂选自抗氧化剂168、抗氧化剂1098、抗氧化剂1010和抗氧化剂S9228中的一种或多种。更佳地，所述抗氧化剂为抗氧化剂168和抗氧化剂1098的组合；其中，所述抗氧化剂168和所述抗氧化剂1098的质量比优选为1:1。
本发明中，所述抗氧化剂的含量较佳地为0.4-0.8重量％，例如0.5或0.6重量％。
本发明中，所述润滑剂可包括外润滑剂和内润滑剂；其中，所述外润滑剂和所述内润滑剂的质量比优选为1:1。
其中，所述外润滑剂可为本领域常规，例如为购自德国科莱恩公司的WAXC。所述内润滑剂可为本领域常规，例如为购自德国科莱恩公司的WAXE。
本发明中，所述润滑剂的含量较佳地为0.1-0.8重量％，例如0.3、0.4或0.5重量％。
本发明中，所述相容剂可选自聚烯烃接枝马来酸酐类相容剂、聚烯烃接枝甲酯丙烯酸类相容剂和橡胶弹性体接枝马来酸酐类相容剂中的一种或多种。其中，所述聚烯烃接枝马来酸酐类相容剂可为本领域常规，例如PP-g-MAH或POE-g-MAH。所述聚烯烃接枝甲酯丙烯酸类相容剂可为本领域常规，例如POE-g-GMA。所述橡胶弹性体接枝马来酸酐类相容剂可为本领域常规，例如EPDM-g-MAH。
较佳地，所述相容剂选自PP-g-MAH、POE-g-MAH、POE-g-GMA或EPDM-g-MAH中的一种或多种。
本发明中，所述相容剂的含量较佳地为3-15重量％，例如5、8、10或12重量％。
本发明中，所述偶联剂可选自硅烷类偶联剂、碳酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂中的一种或多种；较佳地为硅烷类偶联剂，例如偶联剂KH550、偶联剂KH560或偶联剂KH570。所述偶联剂一般根据所使用的纤维的组成和表面结构以及所述生物基聚酰胺树脂的熔点而选择。
本发明中，所述偶联剂的用量较佳地为0.1-0.8重量％，例如0.4、0.5或0.6重量％。
本发明中，可选地，所述生物基共聚酰胺材料还包括封端的聚酰胺5X寡聚物。所述封端的聚酰胺5X寡聚物可增加所述聚酰胺树脂组合物的流动性。
本发明中，可选地，所述生物基共聚酰胺材料还包括成核剂、矿物盐粉末和阻燃剂中的一种或多种。其中，所述成核剂例如可为由德国布吕格曼BRUGGOLEN生产的成核剂P22。
在一具体的实施方案中，所述生物基共聚酰胺材料，其由以下成分组成：(I)90-93.4重量％的生物基共聚酰胺PA56T、PA56TI或PA56/6；(II)5-10重量％的添加剂，所述添加剂包括抗氧化剂0.5-0.6重量％、润滑剂0.3-0.4重量％、相容剂5-8重量％和偶联剂0.5-0.6重量％。
本发明中，所述生物基共聚酰胺材料可采用本领域常规的方法制备，一般将各组分混合均匀即可。其中，所述混合可采用本领域常规的混合设备进行，例如高速搅拌机。
技术方案之二：一种包含连续纤维和至少一种生物基共聚酰胺基质的复合材料，其包括上述任意一项所述的生物基共聚酰胺材料和连续纤维，其中，所述连续纤维占所述复合材料的质量百分比为40％-75％。
本发明中，所述连续纤维占所述复合材料的质量百分比为较佳地为50-70％，例如50％、60％、65％。
本发明中，所述连续纤维的种类可为本领域常规，例如碳纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维、玄武岩纤维、天然亚麻纤维、芳纶纤维、半芳香族聚酰胺纤维或聚烯烃纤维中的一种或多种。
较佳地，所述连续纤维为连续玻璃纤维，单丝直径可为8-15μm，进而为8-10μm。较佳地，所述连续玻璃纤维的线密度为1200-4800Tex，例如1200Tex、2400Tex、3600Tex。所述连续玻璃纤维例如为购自欧文斯科宁(OC)的规格为1200Tex的连续长玻璃纤维、购自巨石的规格为2400Tex的连续长玻璃纤维。
较佳地，所述连续纤维为连续碳纤维，例如为聚丙烯腈类碳纤维；所述连续碳纤维的单丝数量可为10K-60K，例如12K，24K，36K。所述连续碳纤维的单丝直径可为5-10μm。所述连续长碳纤维例如为规格为24K的东丽T700、规格为12K或24K的光威复材连续长碳纤维700S。
本发明中，较佳地，所述复合材料为单向预浸带的形式。所述单向预浸带是指由相互平行的连续纤维浸渍树脂后制成的一种带状预浸料。
本发明中，较佳地，所述复合材料的厚度为0.15-0.5mm，例如0.25mm，0.33mm。
在一具体的实施方案中，所述复合材料的拉伸强度为700-1900MPa，优选为800-1800MPa；拉伸模量为20-120GPa，优选为30-110GPa；断裂伸长率为2.6-3.4％。
在一具体的实施方案中，所述复合材料包含连续玻璃纤维，拉伸强度为800-1200MPa；拉伸模量为30-40GPa；断裂伸长率为2.8-3.4％。
在一具体的实施方案中，所述复合材料包含连续碳纤维，拉伸强度为1500-1800MPa；拉伸模量为80-110GPa；断裂伸长率为2.6-3.1％。
技术方案之三：一种上述复合材料的制备方法，所述复合材料包含连续纤维和至少一种生物基共聚酰胺基质，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将所述生物基共聚酰胺材料挤出，熔体进入浸渍模头；
S2、将连续纤维导入所述浸渍模头，所述熔体和连续纤维发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续纤维进行模压、冷却，牵引和卷绕，即得；
其中，通过调节所述挤出的速度和所述卷绕的速度，控制所述纤维占所述复合材料的质量百分比为40％-75％。
本发明中，较佳地，所述纤维占所述复合材料的质量百分比为50～70％，例如60％、65％。
较佳地，步骤S1中，所述挤出可采用本领域常规的双螺杆挤出机或者单螺杆挤出机进行，较佳地为双螺杆挤出机。其中，所述双螺杆挤出机的长径比较佳地为1:36。
较佳地，步骤S1中，所述挤出的温度可为170-340℃。
较佳地，所述双螺杆挤出机采用八区加热模式，一区至八区温度依次为205-260℃、265-305℃、275-325℃、275-325℃、275-325℃、275-325℃、275-325℃、275-325℃。
较佳地，步骤S1中，以螺杆转速表示，所述挤出的速度为200-600rpm/min，例如300rpm/min、400rpm/min。
较佳地，步骤S1中，所述挤出后较佳地还包括过滤的步骤。所述过滤可采用本领域常规的熔体过滤器进行。较佳地，当采用双螺杆挤出机时，所述熔体过滤器的温度在双螺杆挤出机的八区温度上下0-15℃范围内，例如275℃、285℃、315℃。
步骤S1中，所述浸渍模头可采用本领域常规的模头。所述浸渍模头的幅宽较佳地为100-650mm。
较佳地，步骤S1中，所述浸渍模头的温度为240-330℃，优选为290-330℃。较佳地，当采用双螺杆挤出机时，所述浸渍模头的温度在双螺杆挤出机的八区温度上下0-15℃范围内，例如290℃、295℃、315℃或330℃。
步骤S2中，当所述纤维为连续长纤维时，所述导入一般包括以下过程：所述连续长纤维经过张力控制器从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，接着进入烘纱装置进行预热，然后进入浸渍模头。其中，当所述纤维为连续长玻璃纤维时，所述烘纱装置的温度较佳地为70-90℃，例如80℃、85℃；当所述纤维为连续长碳纤维时，所述烘纱装置的温度较佳地为70-400℃，例如80℃、100℃、200℃、250℃、300℃、350℃。
步骤S2中，所述连续纤维如前所述。
步骤S3中，所述模压、冷却可采用本领域常规的压辊机进行，较佳地为四辊机。所述四辊机的内循环水的温度可为60-90℃，例如70℃、80℃。
步骤S3中，所述牵引可采用本领域常规的牵引装置进行，在牵引装置中进行进一步冷却和切边。所述牵引的牵引速度可为3-15m/min，例如8m/min、3m/min。
步骤S3中，所述卷绕可采用本领域常规的卷绕装置进行，较佳地为自动收卷机。所述卷绕的速度可为3-15m/min，例如8m/min、3m/min。
技术方案之四：一种所述复合材料在航空航天领域、军事领域、汽车材料、运动器材、建筑材料或电子电器中的应用。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
1、本发明采用生物基共聚酰胺为原料：
(1)原料中的单体戊二胺通过生物发酵制备而来，生物基含量高，能够有效地减少化石原料的使用，从而减少碳排放；
(2)本发明所述生物基共聚酰胺材料在熔融状态下粘度低、流动性好，对纤维的浸润性好；
(3)扩大了单向带的选材范围，降低了成本。
2、本发明所述的复合材料：
(1)纤维含量高，在40％-75％的范围内；
(2)具有优异的力学性能，具体地，拉伸强度可达879MPa以上，拉伸模量可达32GPa以上；断裂伸长率为2.6％以上；
(3)纤维分布均匀，无纤维外露，易加工；
(4)厚度在0.15-0.5mm之间，可以通过平行铺层或交叉铺层复合成一定厚度的板材或其他成型品，能够为产品提供更多的设计自由度；
(5)包含本发明所述的复合材料的最终成型品可回收和重复使用，资源利用率高。
3、本发明的生物基共聚酰胺材料及复合材料的制备方法简单可行。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
以下实施例和对比例中原料如无特别说明均为市售：
戊二胺购自凯赛(金乡)生物材料有限公司；抗氧化剂购自德国巴斯夫集团；WAXE和WAXC购自德国科莱恩公司；相容剂购自上海佳易容聚合物有限公司；偶联剂购自杭州杰西卡化工有限公司；连续长玻璃纤维购自欧文斯科宁(OC)，规格为1200Tex；连续长碳纤维为东丽T700，规格为24K。
生物基共聚酰胺A(PA56T-A)：制备方法包括如下步骤：(1)氮气氛围下，将水、戊二胺、二羧酸(摩尔比为1：0.45的己二酸和对苯二甲酸)混合制得浓度为65wt％的聚酰胺盐水溶液；所述戊二胺和二羧酸的摩尔比为1.05：1；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中，氮气氛围下加热，釜内温度升至290℃，聚合装置内压力升至1.6MPa，保持110分钟；然后在85分钟内排气降压至常压，同时升高聚合装置内温度至300℃；抽真空使压力降至-0.05MPa，维持60分钟，得熔体，拉条切粒，得到生物基共聚酰胺PA56T-A(相对粘度2.45，熔点270℃)。
生物基共聚酰胺B(PA56T-B)：制备方法包括如下步骤：(1)氮气氛围下，将水、戊二胺、二羧酸(摩尔比为1：0.72的己二酸和对苯二甲酸)混合制得浓度为65wt％的聚酰胺盐水溶液；所述戊二胺和二羧酸的摩尔比为1.05：1；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中，氮气氛围下加热，釜内温度升至290℃，聚合装置内压力升至1.6MPa，保持110分钟；然后在85分钟内排气降压至常压，同时升高聚合装置内温度至300℃；抽真空使压力降至-0.05MPa，维持60分钟，得熔体，拉条切粒，得到生物基共聚酰胺PA56T-B(相对粘度2.31，熔点290℃)。
生物基共聚酰胺C(PA56T-C)：制备方法包括如下步骤：(1)氮气氛围下，将水、戊二胺、二羧酸(摩尔比为1：1.05的己二酸和对苯二甲酸)混合制得浓度为65wt％的聚酰胺盐水溶液；所述戊二胺和二羧酸的摩尔比为1.05：1；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中，氮气氛围下加热，釜内温度升至290℃，聚合装置内压力升至1.6MPa，保持110分钟；然后在85分钟内排气降压至常压，同时升高聚合装置内温度至300℃；抽真空使压力降至-0.05MPa，维持60分钟，得熔体，拉条切粒，得到生物基共聚酰胺PA56T-C(相对粘度2.24，熔点300℃)。
生物基共聚酰胺D(PA56TI-D)：(1)氮气氛围下，将戊二胺、二羧酸(摩尔比为3:5:2的己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸)和水混合均匀，制得50wt％的聚酰胺盐水溶液，加入热稳定剂次磷酸钠0.1％(占总二羧酸成分摩尔量的百分比)；所述戊二胺和二羧酸的摩尔比为1.05：1；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中，氮气氛围下加热1.5h，反应体系内压力升至2.00Mpa，排气，保压3h，保压结束时反应体系的温度为243℃，再降压使反应体系内压力降至0.005MPa(表压)，降压1h，降压结束后反应体系的温度为288℃；抽真空维持在-0.08Mpa，抽真空时间45min，真空后的温度为288℃，得到熔体；(3)将熔体进行拉条切粒，即得到生物基共聚酰胺PA56TI-D(相对粘度2.61，熔点270℃)。
生物基共聚酰胺E(PA56/6-E)：制备方法包括如下步骤：(1)氮气氛围下，将水、戊二胺、己二酸、己内酰胺(戊二胺与己二酸摩尔比为1.05：1，戊二胺与己内酰胺的摩尔比为1：0.12)混合制得浓度为65wt％的聚酰胺盐水溶液；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中，氮气氛围下加热浓缩，使反应体系内压力升至1.6Mpa，排气、保压，反应体系的温度为245℃，再降压至表压0MPa，反应体系的温度为265℃，然后真空条件下进行终缩聚，抽真空至真空度为-0.05Mpa，温度为275℃，得到共聚酰胺熔体，最后切粒、干燥得到生物基共聚酰胺PA56/6-E(相对粘度2.43，熔点247℃)。
实施例1
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺A(PA56T-A)：93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂EPDM-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为250℃、275℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为290℃；模头温度为295℃。
S2、将连续长玻璃纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为85℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长玻璃纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长玻璃纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为8m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为8m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长玻璃纤维的重量分数比为35：65。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例2
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺A(PA56T-A)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为250℃、275℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为290℃；模头温度为295℃。
S2、将连续长玻璃纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为85℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长玻璃纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长玻璃纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为8m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为8m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长玻璃纤维的重量分数比为35：65。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例3
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺B(PA56T-B)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为250℃、285℃、305℃、310℃、310℃、310℃、310℃、310℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为310℃；模头温度为310℃。
S2、将连续长玻璃纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为85℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长玻璃纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长玻璃纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为8m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为8m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长玻璃纤维的重量分数比为35：65。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例4
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺C(PA56T-C)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为265℃、290℃、310℃、315℃、315℃、315℃、315℃、315℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为315℃；模头温度为315℃。
S2、将连续长玻璃纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为85℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长玻璃纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长玻璃纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为8m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为8m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长玻璃纤维的重量分数比为35：65。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例5
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺D(PA56TI-D)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为250℃、275℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为290℃；模头温度为295℃。
S2、将连续长玻璃纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为85℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长玻璃纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长玻璃纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为8m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为8m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长玻璃纤维的重量分数比为35：65。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例6
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺E(PA56/6-E)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为245℃、265℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为290℃；模头温度为290℃。
S2、将连续长玻璃纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为85℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长玻璃纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长玻璃纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为8m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为8m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长玻璃纤维的重量分数比为35：65。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例7
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺A(PA56T-A)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为250℃、275℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为290℃；模头温度为295℃。
S2、将连续长碳纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为360℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长碳纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长碳纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为3m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为3m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长碳纤维的重量分数比为50：50。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例8
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺B(PA56T-B)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为250℃、285℃、305℃、310℃、310℃、310℃、310℃、310℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为310℃；模头温度为310℃。
S2、将连续长碳纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为360℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长碳纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长碳纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为3m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为3m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长碳纤维的重量分数比为50：50。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例9
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺C(PA56T-C)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为265℃、290℃、310℃、315℃、315℃、315℃、315℃、315℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为315℃；模头温度为315℃。
S2、将连续长碳纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为360℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长碳纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长碳纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为3m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为3m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长碳纤维的重量分数比为50：50。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例10
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺D(PA56TI-D)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为250℃、275℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃、285℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为290℃；模头温度为295℃。
S2、将连续长碳纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为360℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长碳纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长碳纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为3m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为3m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长碳纤维的重量分数比为50：50。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
实施例11
1、制备生物基共聚酰胺材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：生物基共聚酰胺E(PA56/6-E)93.4重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH570：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1利用双螺杆挤出机对上述获得的生物基共聚酰胺材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为245℃、265℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为290℃；模头温度为290℃。
S2、将连续长碳纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为360℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长碳纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长碳纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为3m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为3m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证生物基共聚酰胺材料和连续长碳纤维的重量分数比为50：50。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
对比例1
1、制备聚酰胺6材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：聚酰胺PA6(购自新会美达公司、粘度为2.3、熔点为223℃)：90.5重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH550：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1、利用双螺杆挤出机对上述聚酰胺6材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为200℃、220℃、245℃、245℃、245℃、245℃、245℃、245℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为250℃；模头温度为250℃。
S2、将连续长玻璃纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为85℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长玻璃纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长玻璃纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为8m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为8m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证连续长玻璃纤维和聚酰胺6材料的重量分数比为65：35。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
对比例2
1、制备聚酰胺6材料，将下列组分加入高速搅拌机中混合获得：聚酰胺PA6(购自新会美达公司、粘度为2.3、熔点为223℃)：90.5重量％，抗氧化剂1098：0.3重量％，抗氧化剂168：0.3重量％，内润滑剂WAXE：0.2重量％，外润滑剂WAXC：0.2重量％，相容剂POE-g-MAH：5重量％，偶联剂KH550：0.6重量％。
2、制备含有连续纤维的复合材料：
S1、利用双螺杆挤出机对上述聚酰胺6材料进行挤出，挤出的熔体经过熔体过滤器的过滤，进入浸渍模头；其中：双螺杆挤出机为八区加热模式，一区至八区(喂料至机头)温度依次为200℃、220℃、245℃、245℃、245℃、245℃、245℃、245℃；螺杆转速为400r/min；双螺杆挤出机的长径比为1:36；熔体过滤器的温度为245℃；模头温度为250℃。
S2、将连续长碳纤维经过张力控制器，从纱架上退绕下来，经过分纱框，进入展纱系统，使每根丝束充分展开，然后进入烘纱装置进行预热，烘纱装置设置温度为360℃，然后进入浸渍模头，在浸渍模头中连续长碳纤维与熔体发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续长碳纤维经过四辊机进行模压和冷却定型，其中，四辊机内循环水的温度设置为80℃；然后进入牵引装置进行进一步冷却和切边，牵引速度为3m/min；最后进入自动收卷机中卷绕成卷，卷绕速度为3m/min。制备过程中，控制双螺杆挤出机的螺杆转速和自动收卷机的卷绕速度，保证连续长碳纤维和聚酰胺6材料的重量分数比为50：50。
将实施例1-11和对比例1-2的单向预浸带按照如下测试方法进行性能测试：(1)面密度：ASTM 792-98；(2)纤维含量：ASTM D5630；(3)拉伸强度：ASTM D3039；(4)拉伸模量：ASTM D3039；(5)断裂伸长率：ASTM D3039。结果如表1所示。
上述制备得到的复合材料为单向预浸带，性能参数参见表1。
表1
从表1可以看出，本发明提供的包含连续纤维和不同生物基共聚酰胺材料基质的复合材料，纤维含量高，具有优异的力学性能，厚度在0.15-0.5mm之间，可以通过平行铺层或交叉铺层复合成一定厚度的板材或其他成型品，能够为产品提供更多的设计自由度，扩大了单向带的选材范围，降低了成本。

Claims (19)

1.一种包含连续纤维和至少一种生物基共聚酰胺基质的复合材料，其特征在于，其包括生物基共聚酰胺材料和连续纤维，
所述生物基共聚酰胺材料，其由以下成分组成：
(I)79.95-99.95重量％的一种或多种生物基共聚酰胺，
(II)0.05-20.05重量％的添加剂，
成分I)和成分II)总计为100重量％，
所述生物基共聚酰胺由以下成分形成：
戊二胺(A)，二羧酸成分(B)和任选的内酰胺成分(C)；
所述戊二胺和二羧酸成分的摩尔比为(1-1.05)：1；
所述二羧酸成分由以下成分组成：(B1)40至90摩尔比例的己二酸，(B2)10至60摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)0摩尔比例的间苯二甲酸，且所述内酰胺成分(C)的量为0，所述己二酸和对苯二甲酸的摩尔比例为1：(0.1-1.5)；或者，
所述二羧酸成分由以下成分组成：(B1)20-50摩尔比例的己二酸，(B2)30-65摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)10-40摩尔比例的间苯二甲酸，且所述内酰胺成分(C)的量为0，所述对苯二甲酸与间苯二甲酸的摩尔比例为(1.5-5)：1；或者，
所述二羧酸成分由以下成分组成：(B1)100摩尔比例的己二酸，(B2)0摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)0摩尔比例的间苯二甲酸，且所述内酰胺成分(C)的量为1-30摩尔％，所述戊二胺和己二酸的摩尔比为(1-1.09)：1，所述内酰胺成分(C)是己内酰胺或十二内酰胺；
所述生物基共聚酰胺相对粘度为2.05-3.5，熔点为220-330℃；
所述添加剂包括抗氧剂、润滑剂、相容剂、偶联剂中的任意一种或几种的组合；
所述连续纤维占所述复合材料的质量百分比为40％-75％。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述生物基共聚酰胺材料，其由以下成分组成：(I)85-99.8重量％的一种或多种生物基共聚酰胺；(II)0.2-15重量％的添加剂，所述添加剂包括抗氧化剂0.2-1.6重量％、润滑剂0-0.8重量％、相容剂0-15重量％和偶联剂0-0.8重量％。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，在所述生物基共聚酰胺材料中，所述生物基共聚酰胺为90-95重量％。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述抗氧化剂选自受阻酚类抗氧化剂、受阻胺类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂中的一种或多种；
所述润滑剂包括外润滑剂和内润滑剂；
所述相容剂选自聚烯烃接枝马来酸酐类相容剂、聚烯烃接枝甲酯丙烯酸类相容剂和橡胶弹性体接枝马来酸酐类相容剂中的一种或多种；
所述偶联剂选自硅烷类偶联剂、碳酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于，所述抗氧化剂选自抗氧化剂168、抗氧化剂1098、抗氧化剂1010和抗氧化剂S9228中的一种或多种；和/或，
所述外润滑剂和所述内润滑剂的质量比为1:1；和/或，
所述相容剂选自PP-g-MAH、POE-g-MAH、POE-g-GMA或EPDM-g-MAH中的一种或多种；和/或，
所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
6.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于，所述偶联剂为偶联剂KH550、偶联剂KH560或偶联剂KH570。
7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，
所述连续纤维包括碳纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维、玄武岩纤维、天然亚麻纤维、芳纶纤维、半芳香族聚酰胺纤维或聚烯烃纤维中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料为单向预浸带的形式。
9.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料的厚度为0.15-0.5mm。
10.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料的拉伸强度为700-1900MPa；拉伸模量为20-120GPa；断裂伸长率为2.6-3.4％。
11.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料的拉伸强度为800-1800MPa；拉伸模量为30-110GPa。
12.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述连续纤维为连续玻璃纤维或连续碳纤维。
13.根据权利要求12所述的复合材料，其特征在于，所述连续玻璃纤维的线密度为1200-4800Tex；所述连续碳纤维的单丝数量为10K-60K。
14.一种权利要求1-13任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、将所述生物基共聚酰胺材料挤出，熔体进入浸渍模头；
S2、将连续纤维导入所述浸渍模头，所述熔体和连续纤维发生浸渍；
S3、将浸渍后的连续纤维进行模压、冷却，牵引和卷绕，即得；
其中，通过调节所述挤出的速度和所述卷绕的速度，控制所述纤维占所述复合材料的质量百分比为40％-75％。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述挤出的温度可为170-340℃。
16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，以螺杆转速表示，所述挤出的速度为200-600rpm/min。
17.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述卷绕的速度为3-15m/min。
18.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述浸渍模头的温度为240-330℃。
19.一种权利要求1-13任一项所述的复合材料或采用权利要求14-18任一项所述制备方法制备得到的复合材料在航空航天领域、军事领域、汽车材料、运动器材、建筑材料或电子电器中的应用。
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