一种芳纶浆粕增强pa66复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种芳纶浆粕增强PA66复合材料及其制备方法，属于高分子材料制备【技术领域】。本发明中的PA66复合材料由以下质量百分数的原料组成：PA66（88%-98%）、表面处理的芳纶浆粕（1%-10%）、偶联剂（0.4%-1%）、抗氧剂（0.5%-1%）制成。本发明通过添加表面改性的芳纶浆粕，提高了复合材料的力学性能以及耐摩擦性能，得到的PA66复合材料拉伸强度大于80MPa，弯曲强度大于140MPa，弯曲模量大于4000MPa，摩擦系数0.2左右，可以替代比重大、对加工设备磨损严重的玻璃纤维增强尼龙复合材料，广泛适用于汽车工业、仪器壳体以及其它有抗冲击性、高强度、高耐磨性要求的产品，例如齿轮、风扇叶片、垫片和各种把手等。
【专利说明】一种芳纶浆粕增强PA66复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料制备【技术领域】，具体涉及一种芳纶浆柏增强PA66复合材 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] PA66即聚己二酸己二胺，具有优良的耐磨性、韧性、耐热性等，但其机械性能还存 在缺陷，例如吸湿性大、耐强酸强碱性差、制品尺寸稳定性差、耐光性差等缺点。目前，针对 PA66增强改性的纤维有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、和芳纶纤维等。
[0003] 近年来新开发的芳纶浆柏是对芳纶纤维进行表面原纤化处理之后得到的，其独特 的表面结构极大地提高了混合物的相容性，具有优良的物理机械性能和良好的化学性能。 如1?强度、1?!?量、1?耐磨、质轻、尺寸稳定、热稳定性好等等。在形态结构上，芳纟仑楽柏具有 长度短、长径比高、纤化、毛羽丰富、表面积大等特点。是一种高强度、高模量、低密度和耐磨 性好的有机合成的高科技纤维，广泛用于航天航空、高速列车、电子设备等领域。
[0004] 芳纶纤维增强PA66复合材料是一种高比强度，高比模量，低密度，抗冲击，耐疲 劳，耐烧蚀性能好的结构材料。广泛用于航空航天、舰船，高速列车，体育运动器材等领域。 通过添加芳纶浆柏增强PA66,得到的复合材料力学性能优异，耐摩擦性良好，可以进一步替 代比重大、对加工设备磨损严重的玻璃纤维增强PA66复合材料，广泛用于汽车工业中，例 如齿轮、滑轮、风扇叶片、离合器踏板、刹车片等。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供了一种芳纶浆柏增强PA66复合材料及其制备 方法。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的： 步骤一、芳纶浆柏的表面预处理： (1)将芳纶浆柏浸入到丙酮中1. 5小时，再浸入到无水乙醇中加热煮沸1. 5小时；然后 将芳纶浆柏放置于去离子水中洗涤，完毕后在IKTC下干燥2. 5小时；（2)等离子体处理： 将预处理后的芳纶浆柏放入等离子体处理设备空腔内，等离子体气体源为氧气，输出功率 100W，偏压为100V，处理时间为5min，工作压力为20Pa。即得到表面改性的芳纶浆柏。
[0007] 步骤二、按以下组份称取原料后经高混机混合制备预混料： PA66 88%-98°/〇 表面处理的芳纶浆柏 1%-10% 偶联剂 0.4%-1% 抗氧剂 0.5%-1% 步骤三、预混料经同向双螺杆挤出机挤出，挤出工艺为一区260?270°C、二区260? 270°C、三区260?270°C、四区260?270°C、五区245?255°C、六区245?255°C、七区 245?255°C、八区245?255°C、九区245?255°C、十区245?255°C ;主机转速为300? 500rpm ;主喂料喂料转数为20?30rpm。经水冷、风冷、造粒后得到芳纶浆柏增强PA66复 合材料。
[0008] 本发明提供的芳纶浆柏增强PA66复合材料力学性能优异，耐磨性提高，可以广泛 用于摩擦产品中。
[0009]
【具体实施方式】 实施例一 首先将芳纶浆柏进行表面预处理，然后称取以下质量百分数的原料：PA66 (95%)、表面 处理的芳纶浆柏（3%)、偶联剂（0. 4%)、抗氧剂（0. 5%)，经高混机混合制备预混料，最后将预 混料经双螺杆挤出机挤出，挤出工艺为一区260?270°C、二区260?270°C、三区260? 270°C、四区260?270°C、五区245?255°C、六区245?255°C、七区245?255°C、八区 245?255°C、九区245?255°C、十区245?255°C ;主机转速为300?500rpm ;主喂料喂 料转数为20?30rpm。经水冷、风冷、造粒后得到芳纶浆柏增强PA66复合材料。
[0010] 实施例二 首先将芳纶浆柏进行表面预处理，然后称取以下质量百分数的原料：PA66 (93%)、表面 处理的芳纶浆柏（5%)、偶联剂（0. 6%)、抗氧剂（0. 7%)，经高混机混合制备预混料，最后将预 混料经双螺杆挤出机挤出，一区260?270°C、二区260?270°C、三区260?270°C、四区 260 ?270°C、五区 245 ?255°C、六区 245 ?255°C、七区 245 ?255°C、八区 245 ?255°C、 九区245?255°C、十区245?255°C;主机转速为300?500rpm ;主喂料喂料转数为20? 30rpm。经水冷、风冷、造粒后得到芳纶浆柏增强PA66复合材料。
[0011] 实施例三 首先将芳纶浆柏进行表面预处理，然后称取以下质量百分数的原料：PA66 (91%)、表面 处理的芳纶浆柏（8%)、偶联剂（0. 8%)、抗氧剂（0. 9%)，经高混机混合制备预混料，最后将预 混料经双螺杆挤出机挤出，一区260?270°C、二区260?270°C、三区260?270°C、四区 260 ?270°C、五区 245 ?255°C、六区 245 ?255°C、七区 245 ?255°C、八区 245 ?255°C、 九区245?255°C、十区245?255°C;主机转速为300?500rpm ;主喂料喂料转数为20? 30rpm。经水冷、风冷、造粒后得到芳纶浆柏增强PA66复合材料。
[0012] 实施例四 首先将芳纶浆柏进行表面预处理，然后称取以下质量百分数的原料：PA66 (88%)、表 面处理的芳纶浆柏（10%)、偶联剂（1%)、抗氧剂（1%)，经高混机混合制备预混料，最后将预 混料经双螺杆挤出机挤出，一区260?270°C、二区260?270°C、三区260?270°C、四区 260 ?270°C、五区 245 ?255°C、六区 245 ?255°C、七区 245 ?255°C、八区 245 ?255°C、 九区245?255°C、十区245?255°C;主机转速为300?500rpm ;主喂料喂料转数为20? 30rpm。经水冷、风冷、造粒后得到芳纶浆柏增强PA66复合材料。
[0013] 由上述实施例一至实施例四得到的芳纶浆柏增强PA66复合材料检测结果列于下 表：
【权利要求】
1. 一种芳纶浆柏增强PA66复合材料，其特征在于由以下质量百分数的原料组成：PA66 (88%-98%)、表面处理的芳纶浆柏（1%-10%)、偶联剂（0? 4%-1%)、抗氧剂（0? 5%-1%)。
2. 根据权利要求1所述的芳纶浆柏增强PA66复合材料，其特征在于：所述的芳纶浆柏 是指对芳纶纤维进行表面原纤化处理后得到的，所用的芳纶纤维为长径为4:1到40:1的短 切芳纶纤维。
3. 根据权利要求1所述的芳纶浆柏增强PA66复合材料，其特征在于：所述的表面处 理的芳纶浆柏是由下述步骤制备的：一、将芳纶浆柏浸入到丙酮中煮沸1. 5小时，再浸入到 无水乙醇中加热1. 5小时；然后将芳纶浆柏放置于去离子水中洗涤，完毕后在110°C下干燥 2. 5小时；二、等离子体处理：将预处理后的芳纶浆柏放入等离子体处理设备空腔内，等离 子体气体源为氧气，输出功率100W，偏压为100V，处理时间为5min，工作压力为20Pa，即得 到表面改性的芳纶浆柏。
4. 根据权利要求1所述的芳纶浆柏增强PA66复合材料，其特征在于：所述的偶联剂为 KH560即r- (2, 3-环氧丙氧）丙基二甲氧基娃烧。
5. 根据权利要求1所述的芳纶浆柏增强PA66复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为 四【B- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸】季戊四醇酯，三【2, 4-二叔丁基苯基】亚磷酸 酯。
【文档编号】C08L77/06GK104419199SQ201310367404
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】袁丽娟, 穆兴文, 宋阳 申请人:黑龙江鑫达企业集团有限公司