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碳纤维PA66热塑性复合材料的制备方法与流程

作者:哔哩哔哩 来源:www.cnjuncheng.net 发布于:2020-11-17 9:50:03
  本发明涉及一种热塑性复合材料,特别涉及一种碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法。

  背景技术:

  碳纤维pa66热塑性复合材料复合材料中的一个重要分支,由于其性能优异,近年来这种材料的用途及产量逐步扩大。

  然而,pa66尼龙材料的吸水率高和收缩率大等缺点,吸水后的尼龙料严重影响了其优良的机械强度和尺寸稳定,在精密零件等方面限制了其应用范围。

  技术实现要素:

  针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种机械强度稳定的碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法。

  为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,选用基材pa66,碳纤维及助剂为制备原料;其特征在于,步骤如下:a、将基材pa66通过改性剂改性,该改性剂包括有聚醚砜20-25%、超高分子纤维20-35%、耐磨剂25-30%、润滑剂5-15%、稳定剂2-5%及抗氧剂5-10%;b、将pa6基料与碳纤维及助剂实施混合搅拌;c、将步骤b中完成混合搅拌的物料投入造粒设备中实施造粒;d、将完成造粒的粒料投入注塑机中注塑成型。

  其中,助剂包括有导电粒子、紫外线吸收剂、阻燃剂及增韧剂。

  超高分子纤维包括30~40wt%聚丙烯纤维和60~70wt%聚乳酸纤维。

  耐磨剂选自双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物中的一种。

  润滑剂包括有羊蜡酸和60~70wt%二硫化钼。

  碳纤维束,该碳纤维束的拉伸模量大于800gpa,热导率大于300w/(mk)。

  稳定剂包括60~70wt%三甲基锑和30~40wt%介氨基巴豆酸醋。

  抗氧剂包括50~60wt%氯烃-50和40~50wt%二异辛基二硫代磷酸钼。

  采用上述技术方案,通过改性剂的改性,促使pa66基材机械性能得到改善,从而加工出的碳纤维pa66热塑性复合材料的机械性能得到提高。其中,聚醚砜具有耐热及耐水性,耐磨剂提高pa66的耐磨性,促使其机械性能得到改善;润滑剂则可促使各聚合物之间形成良好的相容性,在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用,从而改善塑料熔料的内摩擦生热和熔体的流动性,降低摩擦力;抗氧剂则可提高pa66表面的抗氧化性,同时增加聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性。

  具体实施方式

  本发明为一种碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,选用基材pa66,碳纤维及助剂为制备原料;其特征在于,步骤如下:a、将基材pa66通过改性剂改性,该改性剂包括有聚醚砜20-25%、超高分子纤维20-35%、耐磨剂25-30%、润滑剂5-15%、稳定剂2-5%及抗氧剂5-10%;b、将pa6基料与碳纤维及助剂实施混合搅拌;c、将步骤b中完成混合搅拌的物料投入造粒设备中实施造粒;d、将完成造粒的粒料投入注塑机中注塑成型。其中,助剂包括有导电粒子、紫外线吸收剂、阻燃剂及增韧剂。

  在本发明实施例中,超高分子纤维包括30~40wt%聚丙烯纤维和60~70wt%聚乳酸纤维。耐磨剂选自双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物中的一种。润滑剂包括有羊蜡酸和60~70wt%二硫化钼。碳纤维束,该碳纤维束的拉伸模量大于800gpa,热导率大于300w/(mk)。稳定剂包括60~70wt%三甲基锑和30~40wt%介氨基巴豆酸醋。抗氧剂包括50~60wt%氯烃-50和40~50wt%二异辛基二硫代磷酸钼。

  本发明通过改性剂的改性,促使pa66基材机械性能得到改善,从而加工出的碳纤维pa66热塑性复合材料的机械性能得到提高。其中,聚醚砜具有耐热及耐水性,耐磨剂提高pa66的耐磨性,促使其机械性能得到改善;润滑剂则可促使各聚合物之间形成良好的相容性,在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用,从而改善塑料熔料的内摩擦生热和熔体的流动性,降低摩擦力;抗氧剂则可提高pa66表面的抗氧化性,同时增加聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性。

  技术特征:

  1.一种碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,选用基材pa66,碳纤维及助剂为制备原料;其特征在于,步骤如下:

  a、将基材pa66通过改性剂改性,该改性剂包括有聚醚砜20-25%、超高分子纤维20-35%、耐磨剂25-30%、润滑剂5-15%、稳定剂2-5%及抗氧剂5-10%;

  b、将pa6基料与碳纤维及助剂实施混合搅拌;

  c、将步骤b中完成混合搅拌的物料投入造粒设备中实施造粒;

  d、将完成造粒的粒料投入注塑机中注塑成型。

  2.根据权利要求1所述的碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,其特征在于:所述的助剂包括有导电粒子、紫外线吸收剂、阻燃剂及增韧剂。

  3.根据权利要求1或2所述的碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,其特征在于:所述的超高分子纤维包括30~40wt%聚丙烯纤维和60~70wt%聚乳酸纤维。

  4.根据权利要求1或2所述的碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,其特征在于:所述的耐磨剂选自双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物中的一种。

  5.根据权利要求1或2所述的碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,其特征在于:所述的润滑剂包括有羊蜡酸和60~70wt%二硫化钼。

  6.根据权利要求1或2所述的碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,其特征在于:所述的碳纤维束,该碳纤维束的拉伸模量大于800gpa,热导率大于300w/(mk)。

  7.根据权利要求1或2所述的碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,其特征在于:所述的稳定剂包括60~70wt%三甲基锑和30~40wt%介氨基巴豆酸醋。

  8.根据权利要求1或2所述的碳纤维pa66热塑性复合材料的制备方法,其特征在于:所述的抗氧剂包括50~60wt%氯烃-50和40~50wt%二异辛基二硫代磷酸钼。

  技术总结

  本发明涉及一种热塑性复合材料,特别涉及一种碳纤维PA66热塑性复合材料的制备方法。本发明提供了如下技术方案:一种碳纤维PA66热塑性复合材料的制备方法,选用基材PA66,碳纤维及助剂为制备原料;步骤如下:a、将基材PA66通过改性剂改性,该改性剂包括有聚醚砜20?25%、超高分子纤维20?35%、耐磨剂25?30%、润滑剂5?15%、稳定剂2?5%及抗氧剂5?10%;b、将PA6基料与碳纤维及助剂实施混合搅拌;c、将步骤b中完成混合搅拌的物料投入造粒设备中实施造粒;d、将完成造粒的粒料投入注塑机中注塑成型。采用上述技术方案,提供了一种机械强度稳定的碳纤维PA66热塑性复合材料的制备方法。


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