[发明专利]阻燃的碳纤维增强的尼龙复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种阻燃的碳纤维增强的尼龙复合材料的制备方法。

背景技术

碳纤维是一种具有耐热性好、强度高并且合成方便等长处的纤维材料而被广泛用于生产各种高档产品。尼龙是一种分子内含酰胺基团的大分子，经过增强的尼龙复合材料被广泛用于生产各类制品。鉴此，如果将这两种材料有机地结合，那么能使尼龙材料的档次显著提升，用途得以扩展到制造汽车和航空器材的零部件。于是经本申请人的积极尝试，形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的任务在于提供一种阻燃的碳纤维增强的尼龙复合材料的制备方法，该方法工艺步骤简短，设备要求不苛刻并且能满足工业化放大生产要求，得到的尼龙复合材料具有拔萃的耐热性和强度。

本发明的任务是这样来完成的，一种阻燃的碳纤维增强的尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：

A）制备造粒料，称将按重量份数称取的尼龙610树脂70-76份、尼龙6树脂21-27份、偶联剂0.7-1.4份、填料15-25份和阻燃剂17-23份投入混合机中混合，再投入按重量份数称取的抗氧剂0.3-0.7份、碳纤维20-28份和玻璃纤维18-23份，继续混合，得到造粒料；

B）造粒，将由步骤A）得到的造粒料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，并且控制熔融挤出的温度，得到阻燃的碳纤维增强的尼龙复合材料。

在本发明的一个实施例中，所述的尼龙610树脂是指熔点在230℃的树脂。

在本发明的另一个实施例中，所述的尼龙6树脂为熔点在210℃的树脂。

在本发明的又一个实施例中，所述的偶联剂为β-（3，4环氧环已基）乙基三甲氧基硅烷。

在本发明的再一个实施例中，所述的填料为经过活化处理的碳酸钙。

在本发明的还有一个实施例中，所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷。

在本发明的更而一个实施例中，所述的抗氧剂为三[2，4二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

在本发明的进而一个实施例中，所述的碳纤维为长度为20～200μm的碳纤维，所述的玻璃纤维是指长度为3mm的无碱短切玻璃纤维。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的混合机混合的混合时间为10-20min，混合机的转速为500-1000n/min，所述的继续混合的时间为5-10min，混合机的转速为800-1200n/min。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的控制熔融挤出的温度是将温度控制为：一区温度240℃、二区温度250℃、三区温度250℃、四区温度250℃、五区温度250℃、六区温度250℃，七区温度245℃。

本发明提供的技术方案具有工艺步骤简练和设备要求不苛刻的长处，得到的尼龙复合材料的拉伸强度大于140MPa，弯曲强度大于212MPa,悬臂梁缺口冲击强度大于27kj/m², 熔融指数大于20g/10min，阻燃性达到V-0等级（UL-94-V-0-3mm）。

具体实施方式

实施例1：

A）制备造粒料，先将按重量份数称取的熔点在230℃的树脂即尼龙610树脂70份、熔点在210℃的树脂即尼龙6树脂27份、偶联剂即β-（3，4环氧环已基）乙基三甲氧基硅烷1份、填料即经过活化处理的碳酸钙15份和阻燃剂即十溴二苯乙烷23份投入到混合机中混合10min，混合机转速为1000n/min，再投入按重量份数称取的抗氧剂即三[2，4二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.3份、长度为20～200μm的碳纤维20份和长度为3mm的无碱短切玻璃纤维18份，继续混合10min，混合机转速为800n/min，得到造粒料；

B）造粒，将由步骤A）得到的造粒料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机的各区的温度为一区温度240℃、二区温度250℃、三区温度250℃、四区温度250℃、五区温度250℃、六区温度250℃，七区温度245℃，得到阻燃的碳纤维增强的尼龙复合材料。

实施例2：