[发明专利]一种聚酰胺纤维复合材料及其制备工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及复合材料制备技术领域，具体涉及一种高性能的聚酰胺纤维复合材料及其制备工艺。

背景技术

聚酰胺纤维（尼龙/PA）主要用于合成纤维，具有良好的综合性能，包括力学性能、耐磨损性、耐热性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工。聚酰胺纤维最突出的优点是耐磨性高于其他纤维，比棉纤维耐磨性高10倍，比羊毛纤维高20倍，而且当拉伸至3-6%时，弹性回复率可达100%；聚酰胺纤维具有很高的强度，能经受上万次折挠而不断裂，比棉纤维高1-2倍、比羊毛纤维高4-5倍，是粘胶纤维的3倍。由于聚酰胺纤维优良的耐磨性、强度、耐热性、耐化学药品性和加工方便等，因而在汽车、航空、军工、生活制品工业得到了大量应用，而且具有较大的发展前景。

随着聚酰胺纤维的广泛应用，工业上对这些聚酰胺纤维产品提出了更高的要求，聚酰胺纤维本身的韧性和耐光性较差，保持性也不佳，随着使用时间的延长，其机械性能和耐腐蚀稳定性明显下降，这些缺点在一定程度上影响了聚酰胺纤维材料的应用。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种高性能、综合性能良好的的聚酰胺纤维复合材料及其制备工艺。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种聚酰胺纤维复合材料，包括以下原料：

聚酰胺纤维，所述聚酰胺纤维为聚酰胺-66和聚酰胺-610的复合物，聚酰胺-610和聚酰胺-66的质量比为1:3~5，其重量份比为60~80wt%；

改性剂，马来酸酐接枝POE，其重量份比为15~30wt%；

壳聚糖改性蒙脱土，其重量份比为5~10wt%；

增容剂，其重量份比为0.5~2wt%。

进一步地，所述一种聚酰胺纤维复合材料还包括分散剂、抗氧剂、紫外添加剂中的一种或几种，其总重量份比为0.5~1wt%。

进一步地，所述增溶剂为环状酸酐型或酰亚胺型增溶剂。

进一步地，所述马来酸酐接枝POE的接枝率为0.15~1.6%。

进一步地，所述壳聚糖改性蒙脱土的制备方法为：取纳米级蒙脱土置于20~100倍纯水中充分搅拌100~200h，然后静置3~6h作为蒙脱土水溶液备用；将壳聚糖置于20~50倍醋酸溶液中配制成壳聚糖溶液；将壳聚糖溶液与等体积的蒙脱土水溶液混合并搅拌15~25h，然后离心取固形物用去离子水洗涤，并干燥至水分含量<0.5%，即为壳聚糖改性蒙脱土。

所述一种聚酰胺纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）按所述重量份比准备原料，并将所述原料置于高速混合机中混合3~5min，得预混料；

2）将步骤1所得预混料置于双螺杆挤出机中熔融挤出造粒既得本发明的复合材料，熔融挤出工艺中自喂料口至机头的温度设置：喂料段温度190~220℃、塑化段温度220~240℃、机头温度220~240℃，螺杆转速250~300r/min。

POE具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能，通过对POE进行马来酸酐接枝改性，使其更好的与聚酰胺纤维及其他原料成分融合，复合材料的耐热温度被提高，永久变形减小，拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能都有很大程度的提高，与改性蒙脱土配合使用，可以很好的增强聚酰胺纤维的韧性，得到高性能、综合性能良好的的聚酰胺纤维材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：一种聚酰胺纤维复合材料，包括以下原料：

聚酰胺纤维，所述聚酰胺纤维为聚酰胺-66和聚酰胺-610的复合物，聚酰胺-610和聚酰胺-66的质量比为1:3，其重量份比为70wt%；改性剂，马来酸酐接枝POE，其重量份比为22wt%；壳聚糖改性蒙脱土，其重量份比为7wt%；增容剂，其重量份比为0.5wt%。

本实施例中，所述一种聚酰胺纤维复合材料还包括分散剂、抗氧剂和紫外添加剂，其总重量份比为0.5wt%，所述分散剂、抗氧剂和紫外添加剂均为市售树脂加工添加剂，以下实施例同；所述增溶剂为环状酸酐型增溶剂；所述马来酸酐接枝POE的接枝率为0.15~1.6%。

进一步地，所述壳聚糖改性蒙脱土的制备方法为：取纳米级蒙脱土置于20倍纯水中充分搅拌200h，然后静置3h作为蒙脱土水溶液备用；将壳聚糖置于50倍醋酸溶液中配制成壳聚糖溶液；将壳聚糖溶液与等体积的蒙脱土水溶液混合并搅拌25h，然后离心取固形物用去离子水洗涤，并干燥至水分含量<0.5%，即为壳聚糖改性蒙脱土。