專利名稱：聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法，可用于注塑和擠出制造軍工產(chǎn)品、航空航天器件以及體育醫(yī)療器械，屬聚酰胺材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
碳纖維增強復(fù)合材料具有重量輕、高力學(xué)性能的優(yōu)點，特別是彎曲模量即剛度，為了最大程度降低重量，碳纖維增強材料傳統(tǒng)上使用不含填料的環(huán)氧樹脂來制成。由于使用手糊成型或樹脂傳遞模塑成型工藝，該材料通常用來制造小批量的航空部件、賽車等特殊產(chǎn)品。但環(huán)氧樹脂的高成本，勞動密集的手糊成型工藝限制了碳纖維復(fù)合材料在工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用中的使用，由于熱塑性塑料和碳纖維的表面結(jié)合能力以及分散的均勻性，導(dǎo)致碳纖維的優(yōu)勢沒有得到完全的體現(xiàn)，材料性能不突出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有超高強度和模量、密度小、尺寸穩(wěn)定性好、永久抗靜電性及導(dǎo)電性、電磁波屏敝、摩擦系數(shù)小、耐磨耗的聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成尼龍66切片 50-75％碳纖維 15-40％相容劑 4-10％抗氧劑 0.1-1％潤滑劑 0.1-0.5％。
所述的尼龍66切片的相對粘度為2.4-3.8，端胺基含量為30-90meq/kg，端羧基含量為30-85meq/kg；所述的碳纖維是由有機PAN纖維經(jīng)過熱處理轉(zhuǎn)化而來的連續(xù)碳纖維長絲，可以是日本東麗(TORAY)的T300；所述的相容劑為聚丙烯接枝不飽和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，其熔融指數(shù)為40-150g/10min，接枝率為0.5-1％；所述的抗氧劑為一種受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配物，可以是1098和168復(fù)配；所述的潤滑劑為超高分子量聚硅氧烷。
一種聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，其方法如下(1)按重量配比秤取原料；(2)除碳纖維將其他原料放入高混機中混合2-5分鐘；(3)出料；(4)將碳纖維和其他混合的原料置于螺桿機中擠出造粒，螺桿機的轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分，溫度為160-280℃。
尼龍66是一種分子結(jié)構(gòu)內(nèi)含6個對稱亞甲基的均勻熱塑性高分子聚合物，具有高強度、耐磨、耐溶劑、自潤滑性好和使用溫度范圍廣等優(yōu)點，是用途最廣的工程塑料之一。
碳纖維具有低密度、高強度、高模量、耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、低電阻、高熱導(dǎo)、低熱膨脹、耐化學(xué)輻射等優(yōu)良特性，此外，還具有纖維的柔曲性和可編性，比強度和比模量優(yōu)于其它纖維增強體。
聚丙烯接枝不飽和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，具有超高的流動性，作為相容劑，可以提高PA66樹脂和碳纖維的粘接能力，并可使碳纖維在樹脂體系中獲得良好的分散。
抗氧劑為一種受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系，可以是1098和168復(fù)配。
超高分子量聚硅氧烷作為潤滑劑，提高材料加工流動性，降低摩擦系數(shù)，提高滑爽性，改善表面光澤。
本發(fā)明采用尼龍66樹脂，制得一種高強度聚酰胺復(fù)合材料，很好地解決尼龍材料的尺寸不穩(wěn)定、易翹曲的缺點，以及碳纖維和尼龍66樹脂結(jié)合能力差、分散不均勻的缺點。
本發(fā)明的優(yōu)點是具有超高強度和模量、密度小、尺寸穩(wěn)定性好、永久抗靜電性及導(dǎo)電性、電磁波屏敝、摩擦系數(shù)小、耐磨耗。
具體實施方案下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明實施例1-2尼龍66采用表觀粘度為2.8的尼龍66樹脂切片，碳纖維為日本東麗的T300，相容劑為上海日之升公司的CMG9801，抗氧劑為1098/168(1∶1)復(fù)配，潤滑劑為高分子量聚硅氧烷。
配比1-2(表1)

將上述組分除碳纖維按比例放入高混機中混合4分鐘，出料，然后和碳纖維一起用螺桿擠出機擠出造粒，加工溫度在270℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在250轉(zhuǎn)/分。
根據(jù)實施例1、實施例2制得的樣品1、樣品2與SILMID 6 CV20的產(chǎn)品性能對比測試性能對比(表2)

權(quán)利要求
1.一種聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成尼龍66切片50-75％碳纖維15-40％相容劑4-10％抗氧劑0.1-1％潤滑劑0.1-0.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的尼龍66切片的相對粘度為2.4-3.8，端胺基含量為30-90meq/kg，端羧基含量為30-85meq/kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的碳纖維是由有機PAN纖維經(jīng)過熱處理轉(zhuǎn)化而來的連續(xù)碳纖維長絲，可以是日本東麗(TORAY)的T300。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的相容劑為聚丙烯接枝不飽和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，其熔融指數(shù)為40-150g/10min，接枝率為0.5-1％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為一種受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配物，可以是1098和168復(fù)配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤滑劑為超高分子量聚硅氧烷。
7.一種聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，其方法如下(1)按重量配比秤取原料；(2)除碳纖維將其他原料放入高混機中混合2-5分鐘；(3)出料；(4)將碳纖維和其他混合的原料置于螺桿機中擠出造粒，螺桿機的轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分，溫度為160-280℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成尼龍66切片50－75％、碳纖維15－40％、相容劑4－10％、抗氧劑0.1－1％、潤滑劑0.1－0.5％，其制備方法為，按重量配比秤取原料；除碳纖維將其他原料放入高混機中混合2－5分鐘；出料；將碳纖維和其他混合的原料置于螺桿機中擠出造粒，螺桿機的轉(zhuǎn)速為180－600轉(zhuǎn)/分，溫度為160－280℃。本發(fā)明的優(yōu)點是具有超高強度和模量、密度小、尺寸穩(wěn)定性好、永久抗靜電性及導(dǎo)電性、電磁波屏敝、摩擦系數(shù)小、耐磨耗。
文檔編號C08K7/00GK1765989SQ20041006763
公開日2006年5月3日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者辛敏琦, 陳曉東, 楊濤, 唐倬, 吳小龍 申請人:上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司