[發(fā)明專利]一種適用于制備弓箭弓片的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010863181.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112029270B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳光劍;陳曉敏;宋玉興;黃瑞杰;金學(xué)斌;李永喆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中廣核俊爾（浙江）新材料有限公司;中廣核俊爾新材料有限公司
• 主分類號(hào): C08L77/02
• 分類號(hào): C08L77/02;C08L51/06;C08L51/04;C08K7/14;C08J5/04;B29C48/92;B29C70/34;B29C70/54;F41B5/14
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于制備弓箭弓片的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料及其制備方法和在制備弓箭弓片中的應(yīng)用。所述連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料按重量份計(jì)，原料組成包括：尼龍6 100份，連續(xù)玻璃纖維150～200份，增韌劑3～10份，加工助劑0.5～5份；尼龍6為中等流動(dòng)性尼龍6樹(shù)脂，230℃、2.16kg條件下熔融指數(shù)為10～20g/10min；增韌劑為馬來(lái)酸酐接枝改性聚烯烴彈性體，馬來(lái)酸酐接枝改性聚烯烴彈性體的馬來(lái)酸酐接枝率為0.5～1.0wt％。所述制備方法包括單向預(yù)浸帶的制備和在弓片上的鋪層設(shè)計(jì)。本發(fā)明連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合板材具有高強(qiáng)度、高韌性、耐疲勞性、耐變形開(kāi)裂等特性，滿足復(fù)合弓片的功能要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍 6復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

20世紀(jì)40年代，弓箭仍使用傳統(tǒng)木質(zhì)單體弓，由于木纖維本身的疲勞特性，當(dāng)時(shí)弓的壽命都非常有限。隨著玻璃纖維的出現(xiàn)，人們通過(guò)將玻璃纖維布與木材膠粘，明顯提高了弓箭的使用效果。至此，玻璃纖維不僅僅被描述為“增強(qiáng)材料”，而是被稱為“彈性材料”或“蓄能材料”，人類第一次在弓的制作中擺脫了對(duì)天然材料的過(guò)度依賴。弓箭，終于從手工藝品進(jìn)化成了工業(yè)產(chǎn)品，逐步向現(xiàn)代弓形式演變。

目前市面上作為體育用品的現(xiàn)代弓是由弓把和弓片等主要部件組裝而成的，弓片由固定件固定在弓把上。當(dāng)前市場(chǎng)上用的弓片材質(zhì)普遍以玻璃纖維板與木質(zhì)結(jié)合、玻璃鋼或各種纖維材料制成，往往出現(xiàn)強(qiáng)度和韌性不能兼顧，如振動(dòng)大、抗疲勞性差、耐用性不強(qiáng)、易變形開(kāi)裂等問(wèn)題。

專利ZL 200820027605.X提供了一種防弓變形的弓片的制作方法，即采用薄木片、膠黏劑、玻璃鋼材料進(jìn)行制備一種防變形、經(jīng)久耐用的弓片。專利CN 203303602 U公布了一種預(yù)浸纖維復(fù)合弓片，先將玻璃纖維、碳纖維和浸膠布進(jìn)行分股配線后制得復(fù)合纖維，再將復(fù)合纖維使用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬，加入固化劑后放入模壓機(jī)內(nèi)成型弓片。上述專利中均利用不同纖維或材質(zhì)進(jìn)行組合，采用熱固性樹(shù)脂及成型方法，以達(dá)到增強(qiáng)弓片的強(qiáng)度和韌性，提高弓片耐用性的目的。對(duì)于纖維增強(qiáng)熱固性復(fù)合材料而言，其材料韌性本身較差，調(diào)節(jié)空間有限。而纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料具有較好的韌性和強(qiáng)度，是弓片的一種理想材料。在連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料體系中，相同纖維含量下，連續(xù)纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料比連續(xù)纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料具有高的強(qiáng)度和韌性，也優(yōu)于玻璃鋼材料，能很好的改善振動(dòng)、抗疲勞性、耐用性、易變形開(kāi)裂等問(wèn)題。

公開(kāi)號(hào)為CN 104672893 A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了一種聚酰胺連續(xù)纖維復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途，該聚酰胺連續(xù)纖維復(fù)合材料預(yù)浸帶由包括以下重量份的組分制成：聚酰胺樹(shù)脂20-80份，連續(xù)纖維 20-80份，抗氧劑0.2-2份，潤(rùn)滑劑0.1-4份。該技術(shù)方案制備的聚酰胺連續(xù)纖維復(fù)合材料預(yù)浸帶具備較好的拉伸性能、彎曲性能和抗沖擊性能，但由于配方中加入了聚乙烯蠟、硅油等潤(rùn)滑劑，在較高的加工溫度下易揮發(fā)，從而造成產(chǎn)品外表面的起泡現(xiàn)象，直接影響產(chǎn)品表面質(zhì)量；同時(shí)由于聚乙烯蠟、硅油等起到外潤(rùn)滑的作用，黏附于聚酰胺熔體表面，使得聚酰胺熔體與纖維的界面結(jié)合效果變差，浸漬效果不能有效發(fā)揮。

公開(kāi)號(hào)為CN 103571183 A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了一種連續(xù)纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶及其制備方法，該連續(xù)纖維增強(qiáng)尼龍6預(yù)浸帶由包括以下重量份的組分制成：尼龍6 100份；連續(xù)玻璃纖維65-150份；相容劑2-10 份；抗氧劑0.2-1份；尼龍6為高熔融指數(shù)尼龍，其熔融指數(shù)＞50g/10min。該技術(shù)方案使用高熔融指數(shù)尼龍，熔融指數(shù)高可以保證混合體系較好的流動(dòng)性，增加尼龍與玻璃纖維的浸漬效果，無(wú)需添加流動(dòng)性改進(jìn)劑，也無(wú)需外加潤(rùn)滑劑，從而改善產(chǎn)品表面光潔度。但高熔融指數(shù)尼龍(即高流動(dòng)性尼龍)由于熔體粘度低，分子鏈斷短，材料在韌性方面不一定能滿足弓片的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種適用于制備弓箭弓片的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料，采用中等流動(dòng)性尼龍6樹(shù)脂，是一種具有高強(qiáng)度、高韌性、耐疲勞性、耐變形開(kāi)裂等特性的弓片用熱塑性復(fù)合材料，滿足復(fù)合弓片的功能要求。