[发明专利]一种高强度尼龙6复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度尼龙6复合材料及其制备方法。所述高强度尼龙6复合材料包括按照重量份计算的如下组分：尼龙PA6 75‑81份、碳纳米管母粒1‑3份、碳纤维母粒8‑15份及扩链剂0.3份。本发明先把碳管和碳纤维造粒，然后再和尼龙混合均匀，可以保证塑料母粒中碳管和碳纤维的分布均匀，碳纳米管和碳纤维的协同作用提高了复合材料抗拉强度；本发明的制备方法中主要溶剂是水，避免了有机溶剂的环境污染，同时本发明制备的碳纳米管母粒和炭纤维母粒含量均匀，生产工艺可控。

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种高强度尼龙6复合材料及其制备方法。

背景技术

碳纳米管(CNTs)具有的独特结构赋予其优异的热学、力学、电学性能，使其在提高高分子材料力学及抗静电性能具有广泛的应用前景。但是CNTs具有大的比表面积、长径比和较强的范德华力使其易团聚或缠绕，所以制取易分散均匀的CNTs导电浆料是其应用的基础。

碳纤维具有重量轻、比强度大、模量高、耐热性高；化学稳定性好，除硝酸等少数强酸处，几乎对所有药品均稳定，以碳纤维为增强剂的复合材料具有比钢强、比铝轻的特性，是一种目前最受重视的高性能材料之一。它在航空航天、军事、工业、体育器材等许多方面有着广泛的用途。

聚酰胺6(PA6)具有力学性能优良、耐磨、自润滑、耐油及耐弱酸弱碱等优良的综合性能，但也存在吸水性大、尺寸稳定性差、抗蠕变性差，不宜在高于80℃、潮湿及高负荷下长期使用等缺点，对其增强增韧改性是研究的热点。熔融共混法由于具有工业化生产的优势，广泛被人们用来制备聚合物复合材料。现有技术主要存在以下缺点：(1)现有技术添加剂较多，生产过程过于繁琐；(2)传统方法直接加入碳管、碳纤维等粉尘状碳材料，无法在熔融生产过程中准确控制每一份母粒中碳材料的均匀含量(3)传统方法制作的母粒中碳纤维添加量过多。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高强度尼龙6复合材料及其制备方，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种高强度尼龙6复合材料，其包括按照重量份计算的如下组分：尼龙PA6 75-81份、碳纳米管母粒1-3份、碳纤维母粒8-15份及扩链剂0.1-0.5份。

本发明实施例还提供了前述高强度尼龙6复合材料的制备方法，其包括：按照前述高强度尼龙6复合材料的组成将尼龙PA6、碳纳米管母粒、碳纤维母粒及扩链剂混合均匀形成混合物料，之后将所述混合物料经双螺杆造粒获得高强度尼龙6复合材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)降低了粉尘污染，生产中基本上不会产生固体颗粒污染物，生产过程中主要溶剂是水，避免了有机溶剂的环境污染；

2)本发明制备的碳纳米管母粒和碳纤维母粒含量均匀，生产工艺可控；

3)本发明制备的复合材料中碳纳米管和碳纤维在复合材料中分散均匀，通过碳纳米管和碳纤维协同作用，降低了碳纤维的使用量，大大改善例如复合材料的力学等综合性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例2制得的高强度尼龙6复合材料的SEM图。

具体实施方式