[发明专利]一种长纤维增强MC尼龙复合材料制品的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料材料制备技术领域，具体涉及一种长纤维增强MC尼龙复合材料制品的制造方法。

背景技术

单体浇铸尼龙MC尼龙是60年代初应用己内酰胺阴离子聚合新技术发展起来的新型工程塑料。MC尼龙具有聚合温度低、结晶度高、分子量大、机械强度高于普通尼龙、耐磨耗、使用温度范围较宽等特点。其制备方法是将己内酰胺熔融后加入强碱性物质作为催化剂脱水，再与活化剂混合均匀直接注入预热模具中聚合。随着MC尼龙的应用范围的进一步扩展，特别是MC尼龙用作板材、轮体等方面，对其综合性能提出了更高的要求，一般采用纤维增强来满足。通常制备长纤维增强MC尼龙复合材料是将长纤维呈乱纤维状分散于MC尼龙活性料中，再浇入预热的模具中聚合制得。如中国专利申请号为00129950.6公开号CN1292394A的技术方案中公开了使用碳纤维增强浇铸尼龙，制得的材料具有比浇铸尼龙更高的拉伸强度、弯曲强度等力学性能，摩擦性能也得到提高，但其填充量低质量的5％-15％。

现有技术中，专利申请号为201220668299.4的专利中公开了一种连续长纤维增强MC尼龙板材的成型装置，其只介绍了连续纤维增强MC尼龙板材的成型装置，对于管材、传动轮等MC尼龙产品无法实现；其产品需经历聚合反应、纤维涂覆、收卷、加压成型等工序，存在工艺复杂、设备成本大、耗能大等缺点。

中国专利申请号为00129950.6的技术方案是将长纤维呈乱纤维状分散于MC尼龙活性料中，再浇入预热的模具中聚合制得，一般存在着填充量低、成型周期长、成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长纤维增强MC尼龙复合材料制品的制造方法。通过嵌入式长纤维固定装置，来固定纤维位置及提供预张拉力使得各个纤维的张紧力保持一致，实现了增强长纤维与MC尼龙复合，避免了短纤维在己内酰胺活性体中的分散问题，而且提高了产品强度和耐磨等性能。

一种长纤维增强MC尼龙复合材料制品的制造方法，按照如下步骤进行：

a、在板材模具1的底部和上部各加工一个沟槽2，螺杆3通过螺母4装配在板材模具1的槽里；

b、在螺杆3上装上压板5，在螺杆3间的平台上放置垫板6；

c、将碳纤维经过表面处理后，压制成纤维布7；

d、在垫板6和压板5上铺设一层纤维布7；

e、在螺杆3上装上压板5，在纤维布7上放置垫板6，再铺设一层纤维布7，重复上述动作2-20次，达到要求的纤维层数量；

f、在螺杆3顶部装上压板5，旋上螺母4并旋紧，抽去垫板6，做成第一嵌入式长纤维固定装置15；

g、加入甲苯二异氰酸酯，摇匀后加入到预热至160-200℃的板材模具1内成型，保温7-15min，脱模取出上述板材模具1内的板材，并将板材浸入沸水中浸泡12h，取出，经过机械加工制成。

所述碳纤维的表面处理过程为：将待处理的碳纤维浸泡在50-60％的硝酸溶液中，取出后用氢氧化钠和水洗涤，直至pH不显酸性，将处理后的碳纤维与己内酰胺单体混合均匀，碳纤维的加入量为内酰胺单体质量的16-20％，放入容器内加热使物料熔化，容器抽真空脱水，解除真空，加入氢氧化钠，加入量与单体的摩尔比为0.002-0.003∶1，冷却至室温。

所述第一嵌入式长纤维固定装置15通过第一螺栓16与板材模具1相连。

一种长纤维增强MC尼龙复合材料的制造方法，按照如下步骤进行：

a”、在管材模具8外环处加工一个环形沟槽9，管材模具8通过环形沟槽9嵌入进管材；

b”、管材模具8中心位置设置有芯棒10，在管材模具8的两端近管壁处设置环状台阶11；

c”、将芳纶纤维经过表面处理后，编织成网格布12；

d”、在环状台阶11上首先粘上一层自动胶带13再铺设一层网格布12，再粘一层自动胶带13后加一层网格布12，如此反复直到达到2-20层网格布12，最后在管材模具8外圈环状台阶11处用卡箍14进行固定，做成第二嵌入式长纤维固定装置17；

e”、将管材模具8中的芯棒10抽出，预热至160-200℃，加入二苯甲烷二异氰酸酯，保温7-15min，脱模取出上述管材模具8内的板材，并将板材浸入沸水中浸泡8h，取出，经过机械加工制成。

所述第二嵌入式长纤维固定装置17通过第二螺栓18与管材模具8相连。