一种无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法_3

文档序号:9743821阅读:来源:国知局
碳纤维增强聚酰胺复合材料,其组分按质量百分比配比为:聚酰胺-6660%、碳纤维10%、有机磷阻燃剂23%、马来酸酐接枝PP 3%、聚四氟乙烯3%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%、色料0.5%。所述的碳纤维为将表面进行氧化处理的碳纤维,其具体方法为将60wt %浓硫酸、20wt %硝酸、1wt %高锰酸钾和1wt %双氧水进行混合后加水调配到浓度为45 %?65 %的溶液,然后将调配好的溶液加热到50°C?90°C,将碳纤维加入溶液中进行浸泡处理,在50°C?90°C的温度条件下,浸泡处理30?90分钟,然后将碳纤维取出,用水冲洗干净并烘干。
[0041 ] 制备方法:(I)碳纤维表面氧化处理:将60wt %浓硫酸、20wt %硝酸、1wt %高猛酸钾和1wt %双氧水进行混合后加水调配到浓度为45 %?65 %的溶液,然后将调配好的溶液加热到50°C?90°C,将碳纤维加入溶液中进行浸泡处理,在50°C?90°C的温度条件下,浸泡处理30?90分钟,然后将碳纤维取出,用水冲洗干净,然后在80°C?110°C温度下烘干,即可得到经过表面处理的碳纤维;(2)按重量比称配聚酰胺-66、有机磷阻燃剂、马来酸酐接枝PP、聚四氟乙烯、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和色料,加入高速混合机中充分混合I?5分钟;(3)将上述混合均匀的物料由双螺杆挤出机的主喂料口加入,将按重量配比称取的经过表面处理的碳纤维由双螺杆挤出机的侧喂料口加入,通过调整主侧喂料口的喂料螺杆转速控制碳纤维的含量,通过双螺杆挤出机熔融挤出,其挤出工艺为:双螺杆挤出机温度区:一区温度250°C?260°C、二区温度250°C?260°C、三区温度255°C?265°C、四区温度255°C?265°C、五区温度260°C?270°C、六区温度260°C?270°C、七区温度265°C?275°C、八区温度265°C?275°C、九区温度270°C?280°C、机头温度265°C?275°C,螺杆转速300r/min?500r/min,将挤出的物料冷却切粒,即得本发明的无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0042]将制得的无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料检测后得到其性能检测结果为:密度为1.225g/cm3;拉伸强度为162.4MPa;弯曲强度为210.3MPa;弯曲模量为8126.4MPa;悬臂梁缺口冲击强度为5.2KJ/m2;悬臂梁冲击强度为30.4KJ/m2。阻燃等级UL94V-0。
[0043]实施例7:
[0044]一种无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料,其组分按质量百分比配比为:聚酰胺-6657%、碳纤维15%、有机磷阻燃剂22%、马来酸酐接枝PP 3%、聚四氟乙烯2%、受阻酚抗氧剂11与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.4 %、色料0.6 %。所述的碳纤维为将表面进行氧化处理的碳纤维,其具体方法为将60wt %浓硫酸、20wt %硝酸、1wt %高锰酸钾和1wt %双氧水进行混合后加水调配到浓度为45 %?65 %的溶液,然后将调配好的溶液加热到50°C?90°C,将碳纤维加入溶液中进行浸泡处理,在50°C?90°C的温度条件下,浸泡处理30?90分钟,然后将碳纤维取出,用水冲洗干净并烘干。
[0045]制备方法:(I)碳纤维表面氧化处理:将60wt %浓硫酸、20wt %硝酸、1wt %高猛酸钾和1wt %双氧水进行混合后加水调配到浓度为45 %?65 %的溶液,然后将调配好的溶液加热到50°C?90°C,将碳纤维加入溶液中进行浸泡处理,在50°C?90°C的温度条件下,浸泡处理30?90分钟,然后将碳纤维取出,用水冲洗干净,然后在80°C?110°C温度下烘干,即可得到经过表面处理的碳纤维;(2)按重量比称配聚酰胺-66、有机磷阻燃剂、马来酸酐接枝PP、聚四氟乙烯、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和色料,加入高速混合机中充分混合I?5分钟;(3)将上述混合均匀的物料由双螺杆挤出机的主喂料口加入,将按重量配比称取的经过表面处理的碳纤维由双螺杆挤出机的侧喂料口加入,通过调整主侧喂料口的喂料螺杆转速控制碳纤维的含量,通过双螺杆挤出机熔融挤出,其挤出工艺为:双螺杆挤出机温度区:一区温度250°C?260°C、二区温度250°C?260°C、三区温度255°C?265°C、四区温度255°C?265°C、五区温度260°C?270°C、六区温度260°C?270°C、七区温度265°C?275°C、八区温度265°C?275°C、九区温度270°C?280°C、机头温度265°C?275°C,螺杆转速300r/min?500r/min,将挤出的物料冷却切粒,即得本发明的无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0046]将制得的无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料检测后得到其性能检测结果为:密度为1.246g/cm3;拉伸强度为198.6MPa;弯曲强度为250.9MPa;弯曲模量为11230MPa;悬臂梁缺口冲击强度为7.6KJ/m2;悬臂梁冲击强度为46.36KJ/V。阻燃等级UL94V-0。
[0047]实施例8:
[0048]—种无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料,其组分按质量百分比配比为:聚酰胺-6654%、碳纤维20%、有机磷阻燃剂20%、马来酸酐接枝PP 3%、聚四氟乙烯2%、受阻酚抗氧剂11与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.3 %、色料0.7 %。所述的碳纤维为将表面进行氧化处理的碳纤维,其具体方法为将60wt %浓硫酸、20wt %硝酸、1wt %高锰酸钾和1wt %双氧水进行混合后加水调配到浓度为45 %?65 %的溶液,然后将调配好的溶液加热到50°C?90°C,将碳纤维加入溶液中进行浸泡处理,在50°C?90°C的温度条件下,浸泡处理30?90分钟,然后将碳纤维取出,用水冲洗干净并烘干。
[0049]制备方法:(I)碳纤维表面氧化处理:将60wt%浓硫酸、20wt%硝酸、1wt%高猛酸钾和1wt %双氧水进行混合后加水调配到浓度为45 %?65 %的溶液,然后将调配好的溶液加热到50°C?90°C,将碳纤维加入溶液中进行浸泡处理,在50°C?90°C的温度条件下,浸泡处理30?90分钟,然后将碳纤维取出,用水冲洗干净,然后在80°C?110°C温度下烘干,即可得到经过表面处理的碳纤维;(2)按重量比称配聚酰胺-66、有机磷阻燃剂、马来酸酐接枝PP、聚四氟乙烯、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和色料,加入高速混合机中充分混合I?5分钟;(3)将上述混合均匀的物料由双螺杆挤出机的主喂料口加入,将按重量配比称取的经过表面处理的碳纤维由双螺杆挤出机的侧喂料口加入,通过调整主侧喂料口的喂料螺杆转速控制碳纤维的含量,通过双螺杆挤出机熔融挤出,其挤出工艺为:双螺杆挤出机温度区:一区温度250°C?260°C、二区温度250°C?260°C、三区温度255°C?265°C、四区温度255°C?265°C、五区温度260°C?270°C、六区温度260°C?270°C、七区温度265°C?275°C、八区温度265°C?275°C、九区温度270°C?280°C、机头温度265°C?275°C,螺杆转速300r/min?500r/min,将挤出的物料冷却切粒,即得本发明的无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0050]将制得的无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料检测后得到其性能检测结果为:密度为1.272g/cm3;拉伸强度为218.6MPa;弯曲强度为283.4MPa;弯曲模量为14926.3MPa;悬臂梁缺口冲击强度为7.8KJ/m2;悬臂梁冲击强度为50.33KJ/V。阻燃等级UL94V-0。
[0051]对比例1:
[0052]一种无卤阻燃的碳纤维增强聚酰胺复合材料,其组分按质量百分比配比为:聚酰胺-6683%、碳纤维10%、马来酸酐接枝POE 3%、聚四氟乙烯3%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5 %、色料0.5 %。所述的碳纤维为将表面进行氧化处理的碳纤维,其具体方法为将60wt %浓硫酸、20wt %硝酸、1wt %高猛酸钾和1wt %双氧水进行混合后加水调配到浓度为45%?65%的溶液,然后将调配好的溶液加热到50°C?90°C,将碳纤维加入溶液中进行浸泡处理,在50°C?90°C的温度条件下,浸泡处理30?90分钟,然后将碳纤维取出,用水冲洗干净并烘干。
[°°53] 制备方法:(I)碳纤维表面氧化处理:将60wt %浓硫酸、20wt %硝酸、1wt %高猛酸钾和1wt %双氧水进行混合后加水调配到浓度为45 %?65 %的溶液,然后将调配好的溶液加热到50°C?90°C,将碳纤维加入溶液中进行浸泡处理,在50°C?90°C的温度条件下,浸泡处理30?90分钟,然后将碳纤维取出,用水冲洗干净,然后在80°C?110°C温度
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