[發明專利]一種短切纖維增強尼龍樹脂復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910583147.0
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110256845A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 張福華;張頂頂;楊吉祥;曾驥;李曉峰;李嚴希
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08L79/02;C08K5/523;C08K7/06;C08K5/544;C08K7/14;C08K5/20;C08K5/526;C08J5/04
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 賈慧琴;包姝晴

本發明公開了一種短切纖維增強尼龍樹脂復合材料及其制備方法，該復合材料是通過向尼龍樹脂中混入短切纖維、聚酰胺?胺型樹枝狀高分子及助劑，熔融共混，切粒處理得到，所述的助劑包含尼龍成核劑。本發明的方法具有加工流動性好、生產工藝能耗低，可滿足注塑、擠出、模塑等成型工藝要求；復合材料抗拉強度高、密度低，可用于航空航天、汽車工業、海洋工程裝備等復合材料輕量化領域。

技術領域

本發明屬于高分子復合材料領域，涉及一種改性尼龍復合材料，具體涉及一種短切纖維增強尼龍樹脂復合材料及其制備方法。

背景技術

尼龍作為典型的工程塑料具有軟化點高、摩擦系數低、耐磨損等優異性能，越來越受到人們的歡迎。隨著汽車的小型化、電子電氣設備的高性能化、機械設備輕量化的進程加快，對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為結構性材料，對其強度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍的固有缺點也是限制其應用的重要因素，特別是對于PA6、PA66兩大品種來說，與PA46、PAl2等品種比具有很強的價格優勢，雖某些性能不能滿足相關行業發展的要求。

因此，必須針對某一應用領域，通過改性，提高其某些性能，來擴大其應用領域。由于PA強極性的特點，吸濕性強，尺寸穩定性差，但可以通過改性來改善。

纖維由于其具有輕質高強，耐腐蝕和熱膨脹系數低等優異性能，被廣泛用作樹脂基體的增強相。纖維增強熱塑性復合材料(Fiber Reinforced ThermoplasticComposites，FRTPC)具有質量輕、性能高、生產效率高、易回收、可循環重復使用等突出特點，與熱固性(樹脂基)復合材料(Fiber Reinforced Thermosetting Composites，FRTSC)相比，其可回收性優勢明顯。如專利CN102558847A和CN102329517A通過纖維增強對尼龍進行改性，使得復合材料在電子電器、汽車、機械設備和精密儀器得到了廣泛的應用。

但現有的長纖維改性增強尼龍樹脂，大多采用預浸帶工藝，工藝復雜且成本較高。由于短切纖維增強熱塑性樹脂復合材料操作簡單，可采用高效率的注塑、模壓等工藝制造產品。短切纖維增強尼龍樹脂常規手段是增加各種助劑或相對提高復合材料纖維含量，但這兩種常見方法會影響復合材料尺寸穩定性和加工流動性。

因此，在短切纖維增強尼龍樹脂領域迫切需要一種具備高流動性且不損失甚至提高其它性能的尼龍復合材料及其制備方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種改善短切纖維增強樹脂基復合材料流動性方法，該方法通過加入聚酰胺-胺型樹枝狀高分子(Polyamide-aminedendriticpolymers，以下均記做PAMAM)及尼龍成核劑等其他助劑對尼龍樹脂進行改性，提供的尼龍復合材料不僅具備高流動性，還不損失其他性能。

為了達到上述目的，本發明提供了一種短切纖維增強尼龍樹脂復合材料，該復合材料是通過向尼龍樹脂中混入短切纖維、聚酰胺-胺型樹枝狀高分子及助劑，熔融共混，切粒處理得到，所述的助劑包含尼龍成核劑。

較佳地，所述的短切纖維選擇碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的任意一種以上。

較佳地，所述的短切纖維的長度為50-3000μm。

較佳地，所述的助劑還包含：偶聯劑、抗氧劑中的任意一種以上。

較佳地，所述的抗氧劑為3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰-己二胺和/或亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯；所述的偶聯劑為KH-550型硅烷偶聯劑，用于改善短切纖維與尼龍樹脂之間的浸潤性。

較佳地，所述的復合材料的原料以重量份數計如下：

尼龍樹脂100份；

短切纖維：25-65份；

抗氧劑：0.1-1份；