[发明专利]一种碳纤维废丝增强尼龙6复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维废丝增强尼龙6复合材料，其特征在于，其组分及质量百分含量为：尼龙6树脂70～90wt.％、经环氧树脂或经浓硝酸及硅烷偶联剂表面改性处理的碳纤维废丝5～20wt.％、增韧剂0～10wt.％、抗氧剂0.2～0.5wt.％。

2.按照权利要求1的碳纤维废丝增强尼龙6复合材料，其特征在于，尼龙6树脂为挤塑级尼龙6，相对密度为1.14。

3.按照权利要求1的碳纤维废丝增强尼龙6复合材料，其特征在于，碳纤维废丝为废弃的热固性树脂基碳纤维复合材料制件或制品在氮气保护下经过350℃树脂煅烧除去树脂后，所剩余的碳纤维废丝。

4.按照权利要求1的碳纤维废丝增强尼龙6复合材料，其特征在于，双酚A型环氧树脂为E-51型双酚A环氧甘油醚。

5.按照权利要求1的碳纤维废丝增强尼龙6复合材料，其特征在于，增韧剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)接枝MAH共聚物(SEBS-g-MAH)或三元乙丙橡胶(EPDM)与MAH接枝共聚物(EPDM-g-MAH)中的一种或几种，共聚物中MAH的接枝率为0.2～0.8％。

6.按照权利要求5的碳纤维废丝增强尼龙6复合材料，其特征在于，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)接枝MAH共聚物(SEBS-g-MAH)中聚合的苯乙烯和聚合的丁二烯嵌段之质量比为40/60至70/30。

7.按照权利要求1的碳纤维废丝增强尼龙6复合材料，其特征在于，抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或两种。

8.权利要求1的碳纤维废丝增强尼龙6复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将碳纤维废丝浸泽在双酚A型环氧树脂/丙酮溶液中，或先用浓硝酸后用硅烷偶联剂/丙酮浸泽，对其进行湿法表面处理，并在80℃烘箱内干燥2～3h；

第二步，将尼龙6置于100℃的电热恒温鼓风干燥箱中充分干燥，将经湿法表面处理后碳纤维废丝置于70℃的真空烘箱内充分干燥；

第三步，按上述的质量百分比，分别称取尼龙6、增韧剂和抗氧剂，并将所有原料置入混合机中混合均匀；

第四步，将混合好的粒状物料通过料斗加入双螺杆挤出机内进行熔融共混挤出，同时使用配备失重计量秤的侧喂料装置，将经过干燥后的碳纤维废丝，从双螺杆挤出机中段的侧喂料口加入，并开启位于双螺杆挤出机末端的真空泵，螺杆转速为200～250转/分钟，同时通过控制主喂料机螺杆转速和侧喂料机的加料速度，使复合材料中的碳纤维废丝含量达到所要求的值，料筒各段的温度控制在240～260℃，机头出口温度控制在250～260℃；

第五步，将挤出的复合材料熔体拉条浸入冷水水槽内冷却，并在造粒机上造粒，然后过筛、干燥，最终得到碳纤维废丝增强尼龙6复合材料。

9.按照权利要求8的碳纤维废丝增强尼龙6复合材料的制备方法，其特征在于，其中双酚A型环氧树脂/丙酮溶液质量百分比优选30wt.％。