专利名称：一种新型碳纤维改性塑料及其制备方法
技术领域：
本发明的技术领域为碳纤维塑料技术，涉及一种新型碳纤维改性塑料及其制备方法，尤指一种在特定的使用环境下可替代钢材，广泛应用于航空、汽车、电子、运动器材等方面的新型塑料。
背景技术：
碳纤维是一种密度小、质量强度、弹性模量高、具有各向异性，热膨胀系数小，导热率随温度升高而下降，耐骤冷、急热，即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂；导电性好、耐高温和低温性好、耐酸性好、耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性。但是我国碳纤维发展缓慢，表现为生产规模小、产品质量不稳定、产品规格少、品种单一、没有高性能产品、技术设备落后，大多没有形成规模效益，这些成为制约我国碳纤维发展的瓶颈。而碳纤维市场基本上被国外大公司垄断，我国所需碳纤维95%以上仍需从国外进口，且材料的价格居高不下。随着我国整体实力的不断提升，对碳纤维的需求量也与日俱增，而我国碳纤维现阶段大部分依赖进口，2004年全国碳纤维用量为4000吨，国内实际产量仅为10多吨，而且无论是质量还是规模与国外相比差距都很大。另据估测2009年我国碳纤维需求将达到7500吨，这表明我国碳纤维严重供不应求。尽管目前国际社会碳纤维的制造技术与产品对华出口有所松动，通用级碳纤维进口渠道已经开通，但高性能碳纤维对我国依然限制。虽然如此，近年来，中国复合材料产业有了很大的进步，已成为碳纤维复合材料应用大国。但是我国大陆碳纤维长期依赖进口受治于人仍是现实，面对当前严峻的形势，必须采取行之有效的措施，坚持自主创新，采取替代材料、混杂技术等措施渡过难关。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术难题提供一种价格便宜且性能优异的新型碳纤维改性塑料。本发明的技术方案是提供一种新型碳纤维改性塑料，其特征在于，由以下重量份原材料组成聚酞胺66 ( PA66 ) 67、碳纤维25、分散剂0. 7、相溶剂7. 3、偶联剂 0.004、耐候剂0.002、成核剂0.003。所述的分散剂为硬脂酸钙-S级；所述的相溶剂为 PE-g-ST;所述的偶联剂为中国科学院研制的硅烷偶联剂KH-570 ；所述的耐候剂为耐候剂 CIBA 770P ；所述的成核剂为成核剂BRUGG0LEN-P22。一种碳纤维改性塑料的制备方法，其方法为先按重量份称取原料；将称取的 PA66预先干燥7-9小时，将干燥后的PA66加入偶联剂放入高混机高速处理5分钟，再混入分散剂、相溶剂、耐候剂、成核剂混合5分钟后进入双螺杆挤出机，碳纤维从玻璃纤维口进入双螺杆挤出机共混改性，得到碳纤维增强PA66，其双螺杆挤工作温度为一区241 "C -2460C，二区 256°C-261°C，三区 256°C _261°C，四区 256°C 261°C，停留时间 50秒，螺杆长径比为39，螺杆转速控制在290rpm。本发明的优点是采用最新的碳纤维增强，比同级别的采用玻璃纤维增强在拉伸强度上性能提高了约45 % ；而玻璃纤维提高程度只有25 % ；采用最新的偶联剂，现在所使用的普通偶联剂对产品的性能提高大约都是30-300k，本发明对材料的结合力大大增强，能有效增强碳纤维与树脂之间的粘合，直接影响到改性尼龙的物理机械性能，对产品的性能的影响达到了 35% ；本发明比进口材料价格下降了 33 %。
具体实施方式
按重量份称取原料；将称取PA66预先干燥7-9小时；将干燥后的PA66加入偶联剂放入高混机高速处理5分钟，再混入分散剂、相溶剂、耐候剂、成核剂混合5分钟后进入双螺杆挤出机，碳纤维从玻璃纤维口进入双螺杆挤出机共混改性，得到碳纤维增强PA66，其双螺杆挤工作温度为一区Ml 0C -2460C，二区256°C _261°C， 三区256°C-261°C，四区256°C 261°C，停留时间50秒，螺杆长径比为39，螺杆转速控制在290rpm。
权利要求
1.一种新型碳纤维改性塑料，其特征在于，由以下重量份原料组成聚酞胺66 ( PA66 ) 67、碳纤维25、分散剂0. 7、相溶剂7. 3、偶联剂0. 004、耐候剂 0.002、成核剂 0. 003。
2.根据权利要求1所述的一种新型碳纤维改性塑料，其特征在于，所述的分散剂为硬脂酸钙-S级，所述的相溶剂为PE-g-ST，所述的偶联剂为中国科学院研制的硅烷偶联剂 KH-570，所述的耐候剂为耐候剂CIBA 770P，所述的成核剂为成核剂BRUGGOLEN -P22。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维改性塑料的制备方法，其特征在于按重量份称取原料；将称取的PA66预先干燥6-9小时；将干燥后的PA66加入偶联剂放入高混机高速处理5分钟，再混入分散剂、相溶剂、耐候剂、成核剂混合5分钟后进入双螺杆挤出机，碳纤维从玻璃纤维口进入双螺杆挤出机共混改性，得到碳纤维增强PA66，其双螺杆挤工作温度为一区241°C-246°C，二区256°C -261°C，三区256°C _261°C，四区 256°C _261°C，停留时间50秒钟，螺杆长径比为39，螺杆转速控制在四0 rpm。
全文摘要
本发明提出了一种新型碳纤维改性塑料，其特征在于，由以下各种原料按不同剂量组成其中聚酞胺66(PA66)67、碳纤维25、分散剂0.7、相溶剂7.3、偶联剂0.004、耐候剂0.002、成核剂0.003其制作方法为是按重量份称取原材料；将PA66预先干燥7-9小时；将干燥后的PA66混入偶联剂放到高混机里面高速处理5分钟，再加入分散剂、相溶剂、耐候剂、成核剂混合5分钟后进入双螺杆挤出机，碳纤维从玻璃纤维口进入双螺杆挤出机共混使其改性，得到碳纤维增强PA66，本发明的好处是在拉伸强度上性能提高了约45%,比进口材料价格下降了30％。
文档编号C08K13/04GK102477221SQ201010556638
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者王爽 申请人:大连创达技术交易市场有限公司