[發(fā)明專(zhuān)利]一種碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410410146.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104130572B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新靈;劉麗;劉媛;單玉玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州德寶凱迪新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L77/02
• 分類(lèi)號(hào): C08L77/02;C08L77/06;C08L51/06;C08L51/00;C08K13/06;C08K9/04;C08K5/098;C08K5/134;C08K5/18;B29C47/92
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,楊晞

1.一種碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，包括如下重量百分比的組分：

所述表面改性的碳纖維所用的改性劑包括離子液體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：所述改性劑還包括聚丙烯腈。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：所述離子液體為1-羥乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-羧甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-腈丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、環(huán)氧基咪唑型四氟硼酸鹽中的一種或兩種以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：所述表面改性的碳纖維是指對(duì)聚丙烯腈基碳纖維或?yàn)r青基碳纖維進(jìn)行表面改性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述表面改性的碳纖維的制備過(guò)程為：將碳纖維浸泡于改性劑的稀釋液中，待碳纖維完全浸潤(rùn)后，烘干，獲得所述的表面改性的碳纖維，稀釋液中，改性劑的優(yōu)選重量百分比為10％～80％，進(jìn)一步優(yōu)選重量百分比為20％～50％，優(yōu)選的，待碳纖維完全浸潤(rùn)后，過(guò)濾并置于50℃～120℃下烘干；

或者，將改性劑的稀釋液噴涂于碳纖維表面，待噴涂完畢后，烘干，獲得所述的表面改性的碳纖維，稀釋液中，改性劑的優(yōu)選重量百分比為10％～80％，進(jìn)一步優(yōu)選重量百分比為20％～50％，優(yōu)選的，待噴涂完畢后，將碳纖維置于50℃～120℃下烘干。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：制備改性劑的稀釋液所用的稀釋劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、丁酮、甲苯中的一種或兩種以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于：所述聚酰胺為PA6、PA66、PA610、PA1010、PA1012、PA612、PA46中的一種或兩種以上；

所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯中的一種或兩種以上；

所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅和/或硬脂酸鋁；

所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、N,N'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺中的一種或兩種以上；

所述偶聯(lián)劑為氨基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑和/或氨基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑。

8.一種權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將聚酰胺、相容劑、抗氧劑、偶聯(lián)劑按配比混合，獲得混合物料，將混合物料置于雙螺桿擠出機(jī)中，同時(shí)將表面改性的碳纖維按配比從入纖口送入該雙螺桿擠出機(jī)中，擠出、造粒，得到所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：先將聚酰胺于80℃～100℃下烘2～4小時(shí)后，再與相容劑、抗氧劑、偶聯(lián)劑按配比在高混機(jī)中高速混合3～5分鐘，獲得混合物料。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機(jī)的設(shè)置為：雙螺桿一區(qū)溫度240℃～250℃，二區(qū)溫度為260℃～270℃，三區(qū)溫度270℃～280℃，四區(qū)溫度240℃～250℃，五區(qū)溫度230℃～240℃，六區(qū)溫度220℃～230℃，七區(qū)溫度220℃～230℃，模頭溫度為250℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200～350RPM/min；

所述混合物料和表面改性的碳纖維經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出后，料條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒，得到所述的碳纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料。