[发明专利]一种多尺度纤维增强聚丙烯/聚酰胺复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多尺度纤维增强聚丙烯/聚酰胺复合材料，其特征在于：包括以下重量百分比计的原料：5～95％的长纤维增强聚丙烯树脂母粒和5～95％的短纤维增强聚丙烯/聚酰胺稀释树脂掺混而成。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：一种多尺度纤维增强聚丙烯/聚酰胺复合材料，包括以下重量百分比计的原料：65～75％的长纤维增强聚丙烯树脂母粒和25～35％的短纤维增强聚丙烯/聚酰胺稀释树脂掺混而成。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述的长纤维增强聚丙烯树脂母粒是由30％～80％重量百分比计的长纤维和20％～70％重量百分比计的改性聚丙烯树脂组成；其中改性聚丙烯树脂是由70％～98％重量百分比计的聚丙烯原料和2％～30％重量百分比计极性单体接枝聚丙烯组成。

4.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述的短纤维增强聚丙烯/聚酰胺稀释树脂含有10％～50％重量百分比计的短纤维、15％～40％重量百分比计的聚丙烯原料、5％～20％重量百分比计的极性单体接枝聚丙烯和20％～50％重量百分比计的聚酰胺原料，通过熔融共混加工而成。

5.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于：所述的短纤维增强聚丙烯/聚酰胺稀释树脂含有20％～30％重量百分比计的短纤维、20％～40％重量百分比计的聚丙烯原料、5％～10％重量百分比计的极性单体接枝聚丙烯和30％～40％重量百分比计的聚酰胺原料，通过熔融共混加工而成。

6.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯原料为均聚丙烯或共聚丙烯的一种或几种。

7.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于：所述的聚酰胺原料可以是聚酰胺6(PA6)、聚酰胺66(PA66)、聚酰胺11(PA11)、聚酰胺12(PA12)、聚酰胺610(PA610)中的一种或几种混合。

8.根据权利要求7所述的复合材料，其特征在于：优选聚酰胺6(PA6)和聚酰胺66(PA66)中的一种或两种混合。

9.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于：所述的极性单体接枝聚丙烯为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的一种。

10.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于：所述的长纤维及短纤维为玻璃纤维、碳纤维和金属纤维的一种或几种混合的无机纤维。

11.根据权利要求10所述的复合材料，其特征在于：所述的长纤维增强体沿母粒颗粒长度方向呈平行排布状态，纤维长度与母粒颗粒相同，为8～20mm，纤维平均直径为3～30um。

12.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于：所述的短纤维增强体在稀释树脂中呈各向随机分布状态，纤维长度大小不一，通常小于1mm，纤维平均直径为3～30um。

13.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：还可包括润滑剂、抗氧剂或其他填充剂。

14.一种多尺度纤维增强聚丙烯/聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)按比例称取聚丙烯原料及极性单体接枝聚丙烯，混合均匀后进入双螺杆挤出机中加热至熔融状态，再输送至用于浸渍连续增强纤维的浸渍腔中；

(2)连续纤维交替经过多个张力辊，经入口通道进入浸渍腔并与步骤(1)输送的熔融态树脂基体浸渍复合，之后由浸渍设备的定型口模中被牵引出，冷去、切粒成长度为8-20mm的长纤维增强聚丙烯树脂母粒；

(3)按比例称取聚丙烯原料、极性单体接枝聚丙烯、聚酰胺原料，混合均匀后经双螺杆挤出的主喂料口加入，短纤维经侧喂料口加入，熔融共混后挤出、冷却、切粒，获得短纤维增强聚丙烯/聚酰胺稀释树脂；

(4)将步骤(2)、(3)中的两种树脂颗粒按一定的比例掺混成多尺度纤维增强聚丙烯/聚酰胺复合材料。