[發(fā)明專利]一種連續(xù)纖維增強長碳鏈尼龍復(fù)合板材

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711014561.7
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107868448B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳如意;鄧凱桓
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙五犇新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08L77/10;C08K7/06;C08K7/14;C08K7/10;B29C70/34
• 代理公司: 長沙鑫澤信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43247
• 代理人: 刁飛

本發(fā)明涉及一種連續(xù)纖維增強長碳鏈尼龍復(fù)合板材，由多層尼龍/纖維布復(fù)合片材經(jīng)加熱模壓構(gòu)成，所述尼龍/纖維布復(fù)合片材由尼龍樹脂和纖維布組成，其在加熱條件下，將尼龍樹脂熔融，由固體變?yōu)槿垠w浸入纖維布，包覆并粘結(jié)纖維，經(jīng)壓延、冷卻固化而形成。本發(fā)明提供的復(fù)合板材具有高強度、高模量、抗沖擊、耐腐蝕、可二次加工成型、可回收利用、設(shè)計自由度大，可大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點，是金屬及熱固性復(fù)合材料的理想替代材料，廣泛用于機械、汽車、軌道交通、船舶、航天飛行器等行業(yè)結(jié)構(gòu)材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)纖維增強長碳鏈尼龍復(fù)合板材。

背景技術(shù)

隨著汽車、軌道交通裝備、船舶、航空等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是輕量化技術(shù)的發(fā)展，促進了高分子復(fù)合材料的發(fā)展。尤其是熱固性復(fù)合材料發(fā)展迅速，包括熱固性碳纖維復(fù)合材料、熱固性玻璃纖維復(fù)合材料得到了廣泛應(yīng)用。熱固性復(fù)合材料具有高強度高模量、比重輕、耐腐蝕等特點，但是，熱固性復(fù)合材料存在抗沖擊性能差，耐低溫性差，二次加工困難、生產(chǎn)效率低、不可回收利用等缺點。

連續(xù)纖維增強尼龍具有高強度高模量、耐高溫等優(yōu)點。可用于汽車、軌道交通車輛及工程機械結(jié)構(gòu)部件，以塑代鋼，實現(xiàn)車輛裝備輕量化。連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯復(fù)合材料已產(chǎn)業(yè)化；碳纖維熱固性復(fù)合材料也有商品化。但玻纖增強聚丙烯復(fù)合材料強度較低，碳纖維熱固性復(fù)合材料二次成型較困難且不可回收利用。連續(xù)玻纖增強通用尼龍復(fù)合材料強度高，但通用尼龍易吸水，導(dǎo)致復(fù)合板材在高濕度下易變形，低溫耐沖擊性能不高，材料比重較大，約1.6kg/cm³。因此，開發(fā)適高強度耐高低溫復(fù)合材料，用于飛行器機體、尾翼、翼制版及其無人機機身材料；軌道交通車輛、汽車車身及其部件用材料以及結(jié)構(gòu)部件具有極為重要意義。

在已公開的各專利中，玻纖增強尼龍、碳纖維增強通用尼龍均采用雙螺桿共混擠出工藝制備復(fù)合材料，如玻纖增強尼龍專利:：CN106479167/CN106366656A/CN106167619A/CN105602244A/CN105504798A/C N105295370A/CN10541931315A；碳纖維增強尼龍專利：CN103289368B/CN103786277B/CN102558847B/CN201710150374.5等，芳綸增強尼龍專利中，CN103627164A提出芳綸短纖與高溫尼龍樹脂經(jīng)雙螺桿共混擠出制備耐高溫尼龍復(fù)合材料方法；CN103788624A提出芳綸短纖加入耐高溫尼龍鹽中熔融聚合制備耐高溫尼龍復(fù)合材料方法；然而，上述各專利中均未涉及長碳鏈尼龍粉末連續(xù)浸漬纖維及其混紡布制備高強度耐高低溫尼龍復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種連續(xù)纖維增強長碳鏈尼龍復(fù)合板材，其具有高強度、高模量、抗沖擊、耐腐蝕、可二次加工成型、可回收利用、設(shè)計自由度大，可大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點，是金屬及熱固性復(fù)合材料的理想替代材料，廣泛用于機械、汽車、軌道交通、船舶、航天飛行器等行業(yè)結(jié)構(gòu)材料。

本發(fā)明提供一種連續(xù)纖維增強長碳鏈尼龍復(fù)合板材，由多層尼龍/纖維布復(fù)合片材經(jīng)加熱模壓成型。所述尼龍/纖維布復(fù)合片材由尼龍樹脂和纖維布組成，其尼龍樹脂在加熱條件下熔融而浸入纖維布，包覆并粘結(jié)纖維，經(jīng)壓延、冷卻固化而形成。尼龍樹脂作為一種纖維包覆粘結(jié)劑，使纖維布的每一根纖維通過尼龍樹脂包覆并粘結(jié)在一起，形成一個整體，即所述的片材；同時，將多張復(fù)合片材疊加加熱模壓時，尼龍樹脂熔融，將片材粘結(jié)在一起，形成一個整體，即形成所述的復(fù)合板材。

所述尼龍/纖維布復(fù)合片材中的尼龍樹脂和纖維布的重量比例為(30-40)：(60-70)。所述尼龍/纖維布復(fù)合片材的厚度一般為0.34±0.01m，寬幅為0.5-1.6m，本發(fā)明制備的復(fù)合板材其中復(fù)合片材的鋪設(shè)層數(shù)為5-40層，當整體厚度為(1.7-13.6)±0.1mm時，寬幅為0.5-1.6m，長度為1.0-1.8m，優(yōu)選10-30層，當整體厚度為(3.4-10.0)±0.1mm時，寬幅為0.5-1.2m，長度為1.0-1.8m。