[發明專利]漁線輪用玄武巖纖維、石墨復合增強PA6材料及其制備工藝

在審

• 申請號: 202011621225.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112745668A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 馬奎;馬國棟;李雨含
• 申請（專利權）人: 界首市歐思潤體育用品有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K7/10;C08K5/544;C08K5/5435;C08K5/5425;C08K3/04;C08K5/13;C08K5/5455;C08K13/04;C08J5/04
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 管秋香

本發明公開了一種漁線輪用玄武巖纖維、石墨復合增強PA6材料及其制備工藝，涉及復合材料技術領域，本發明以玄武巖纖維作為增強纖維，以納米石墨粉作為導電填料，相對于采用碳纖維作為增強纖維來說，具有降低成本的明顯特點，并通過硅烷偶聯劑和抗氧劑的添加制得復合材料；所制復合材料屬于輕質材料，具有優良的力學性能、耐磨性能和抗靜電性能，尺寸穩定性好，從而提高了材料的應用性能以及擴大了材料的應用領域。

技術領域：

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種漁線輪用玄武巖纖維、石墨復合增強PA6材料及其制備工藝。

背景技術：

魚線輪，是拋(海)竿釣魚必備釣具之一，作為一個收線傳動裝置固定在拋竿手柄的前方的釣具，是構成拋竿釣組的主要釣具。魚線輪的外殼通常會選擇鋁合金或工程塑料來制造，與金屬相比，工程塑料具有比重輕、耐腐蝕、易成型，尤其適合制造機構復雜部件，生產效率高等諸多優點，但也存在機械性能不足、耐磨性一般和自潤滑性差，強度、剛性較低，尺寸穩定性差等。常用魚線輪外殼用工程塑料，大部分是選用尼龍6(PA6)材料來制造。故研發一種增強材料來提高尼龍6的性能是解決其相關性能不佳的有效途徑。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種漁線輪用玄武巖纖維、石墨復合增強PA6材料及其制備工藝，以玄武巖纖維作為增強纖維，以納米石墨粉作為導電填料，通過硅烷偶聯劑的添加來改善PA6與玄武巖纖維、納米石墨粉之間的相容性，并且制備工藝簡便，控制參數明確，適用于規模化生產。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

耐磨抗靜電高性能纖維復合輕質材料，由如下重量份數的原料制成：

PA6 50-100份、玄武巖纖維5-20份、硅烷偶聯劑5-20份、納米石墨粉1-10份、抗氧劑0.5-5份。

所述硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550、硅烷偶聯劑KH-560、硅烷偶聯劑KH-570中的至少一種。

所述納米石墨粉的平均粒徑為20-50nm，比表面積為150-250m²/g。

所述抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑626、抗氧劑1024、抗氧劑1098、抗氧劑2246、抗氧劑DNP中的至少一種。

耐磨抗靜電高性能纖維復合輕質材料的制備工藝，向高速混合機中加入PA6、玄武巖纖維、硅烷偶聯劑、納米石墨粉和抗氧劑，混合均勻，再將混合料轉入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，冷卻造粒，得到復合材料。

所述雙螺桿擠出機的工作溫度為：一區195-200℃，二區215-220℃，三區220-225℃，四區230-235℃、五區235-240℃、六區240-245℃、七區235-240℃、八區230-235℃、九區230-235℃、機頭225-230℃。

所述雙螺桿擠出機的喂料轉速為20-50Hz，螺桿轉速為150-450r/min，切粒機轉速為300-800r/min。

通過使用硅烷偶聯劑，可以在無機物與有機物的界面之間架起分子橋，把兩種性質懸殊的材料連接在一起，提高復合材料的應用性能。硅烷偶聯劑KH-550屬于本領域常用的硅酸偶聯劑，結構中包含氨基和硅氧烷基。本發明不僅選用了硅烷偶聯劑KH-550作為硅酸偶聯劑，還對硅烷偶聯劑KH-550進行了改性處理，目的是優化硅烷偶聯劑KH-550的作用效果，進而增強復合材料的應用性能。

所述硅烷偶聯劑為改性硅烷偶聯劑KH-550，是由硅烷偶聯劑KH-550和2-哌啶乙酸經縮合反應制成，硅烷偶聯劑KH-550、2-哌啶乙酸的摩爾比為1:1。