一种高导热耐磨性连续纤维增强塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纤维增强塑料及其制备方法，尤其涉及一种高导热耐磨性连续纤维增强塑料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]纤维增强塑料，也称工程塑料，国际公认的缩写符号为GFRTP或FRTP，是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺，制作而成的一种功能型的新型材料。用途广泛。目前国内有有续纤维增强的聚丙烯，尼龙，聚苯硫醚材料，但是专门用耐磨要求较高环境中的高耐磨性连续纤维增强塑料开发较少。因此，有必要针对这块专用材料市场，利用已有的连续纤维生产技术，开发具有较高耐磨性能的连续纤维增强塑料。因为耐磨性与表面作用力，表面动静摩擦系数，使用环境温度以及作用面瞬间温度有关，这些条件决定了材料的使用寿命，具有高导热性能的材料热量的聚集慢可以更好的散热，从而达到提高使用寿命的作用。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种高导热耐磨性连续纤维增强塑料及其制备方法，能够大大提高纤维增强塑料的导热耐磨性，提高材料使用寿命，且工艺简单，易于实施。
[0004]本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种连续纤维增强高耐磨性塑料，包括如下组分:连续纤维、树脂、表面处理剂、助剂、耐磨添加物和导热添加剂。
[0005]上述的连续纤维增强高耐磨性塑料，其中，所述连续纤维为连续玻璃纤维、连续碳纤维、连续玄武岩纤维、连续金属纤维、连续有机高温纤维和连续复合纤维的一种或其组入口 ο
[0006]上述的连续纤维增强高耐磨性塑料，其中，所述连续纤维包括100根?50000根连续纤维纱束，每根连续纤维的直径为2 μ m?50 μ m。
[0007]上述的连续纤维增强高耐磨性塑料，其中，所述连续有机高温纤维为芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤维或陶瓷纤维；所述连续复合纤维为上述两种及两种以上纤维的混纺复合纤维组。
[0008]上述的连续纤维增强高耐磨性塑料，其中，所述表面处理剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯、铝酸酯、环氧树脂、聚氨酯树脂及低聚物或聚酯低聚物。
[0009]上述的连续纤维增强高耐磨性塑料，其中，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、热稳定剂、金属保护剂、润滑剂、表面光亮剂、脱模剂、加工助剂或塑料成核剂。
[0010]上述的连续纤维增强高耐磨性塑料，其中，所述耐磨添加物为聚四氟乙烯微粉，所述聚四氟乙烯微粉的粒径为I?20 μ m，分子量范围20万?50万。
[0011]上述的连续纤维增强高耐磨性塑料，其中，所述耐磨添加物为含有氟烯烃结构的有机氟高分子聚合物、有机硅氧烷大分子材料、硅油、机械油、天然及人工合成石墨、具有片状结构的氮化物、含乙烯结构的均聚/共聚物、超高分子量聚乙烯材料、钼的氧化物及硫化物、芳纶短纤维、碳纤维短切纤维及粉末、石墨烯类材料、碳纳米管类材料、金属及金属氧化物、钛酸盐类化合物、硫酸盐类矿物、玻璃微珠、陶瓷微珠、碳化硅纤维或天然贝壳粉末。
[0012]本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是还提供一种连续纤维增强高耐磨性塑料的制备方法，包括如下步骤:a)先将导热添加剂、耐磨添加物与表面处理剂通过高速搅拌机按照一定比例进行表面处理，所述表面处理剂的质量含量为1% _10%，所述高速搅拌机的加热温度为20-200度；b)接着将树脂、助剂与经过表面处理过的耐磨添加物通过高速搅拌机或捏合/密炼设备进行二次混合，并将二次混合后的物料经过螺杆式挤出机挤出；c)在螺杆式挤出机的出口处安装不同结构的口模，将连续纤维导入该口模，使得挤出的塑料填充物与连续纤维在口模内充分混合相容，并由后道牵引机将混合好的纤维塑料填充物的共混物，连续地由口模出口处导出；d)通过牵引机牵引冷却后，由切割设备切割成型。
[0013]本发明对比现有技术有如下的有益效果:本发明提供的高导热耐磨性连续纤维增强塑料及其制备方法，通过不同种类的耐磨添加剂与不同树脂基体的添加配合使得连续纤维增强塑料材料的导热耐磨性更好，提高材料使用寿命；利用螺杆式挤出机并在其出口处安装不同结构的口模，将连续纤维导入该口模，使得挤出的塑料填充物与连续纤维在口模内充分混合相容后连续导出，工艺简单，易于实施。
【附图说明】
[0014]图1为本发明连续纤维增强高耐磨性塑料的制备过程示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0016]本发明提供的连续纤维增强高耐磨性塑料，包括如下组分:连续纤维、树脂、表面处理剂、助剂、耐磨添加物和导热添加剂。
[0017]表面处理剂包含:硅烷类偶联剂，钛酸酯，铝酸酯等金属类酸酯处理剂，环氧树脂，聚氨酯树脂及低聚物，聚酯低聚物。
[0018]树脂原料:可以使用目前常用的热塑性塑料塑料品种包括但不限于聚丙烯，ABS,POM, PBT，PC, PA6，PA66，PA612，PA610，PPA, PA46，PA6T，PI，PEEK，TPU，LCP，PPS, mPPO，以及上述两种或两种以上材料混合物等。
[0019]助剂:包括抗氧剂，光稳定剂，紫外光吸收剂，热稳定剂，金属保护剂，润滑剂，表面光亮剂，脱模剂，加工助剂，塑料成核剂等
[0020]连续纤维:包括连续玻璃纤维，连续碳纤维，连续玄武岩纤维，连续金属纤维(包括但不仅限于铜，不锈钢，铝，银，镍，钨等)，连续有机高温纤维(包括但不限于芳纶纤维，聚酰亚胺纤维，PBO纤维等，连续陶瓷纤维(包括但不仅限于碳化硅)，连续复合纤维(双层芯壳结构，芯可以为上述单一品种连续纤维，壳为前述纤维为载体附着的金属或陶瓷层(包括但不仅限于铁，铜，银，镍，金，钨，碳化硅等)，以及上述两种及两种以上纤维的混纺复合纤维组(如碳纤维/玻璃纤维，碳纤维/不锈钢纤维，不锈钢纤维/芳纶纤维/碳纤维等)O
[0021]纤维直径有2 μ m-50 μ m，该连续纤维非单一根连续纤维实为连续纤维纱束(包括但不仅限于100根-50000根范围)。
[0022]耐磨添加物:聚四氟乙烯微粉(粒径1-20 μ m)，分子量范围20万-50万，以及含有氟烯烃结构的有机氟高分子聚合物(包括但不限于PFA，ETFE, PVDF, FEP等)，有机硅氧烷大分子材料(包括但不限于甲基硅氧烷结构，甲苯基硅氧烷结构)及上述有机硅大分子材料与二氧化硅的混合物，硅油，机械油，天然及人工合成石墨，具有片状结构的氮化物，含乙烯结构的均聚/共聚物以及超高分子量聚乙烯材料，钼的氧化