一种高强度复合材料及其制备方法与流程

文档序号:11223707阅读:584来源:国知局

本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种高强度复合材料及其制备方法。



背景技术:

尼龙材料由于具有综合性能较好,得到了广泛的应用。尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种,具有很强的生命力,主要在于它改性后实现高性能化。

随着社会经济的发展,对高性能的尼龙材料提出了很大的需求。为了研发高强度的尼龙复合材料,现有的尼龙材料改性大多是使用尼龙与碳纤维两者进行的改性,这是因为碳纤维具有高强度、低密度、高耐温、耐水、耐腐蚀等特点,是一种优异的高强度增强材料。但是,碳纤维毕竟量有限,且成本较高,大大影响了企业的效益。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种高强度复合材料及其制备方法,复合材料具有非常高的强度,且通过加入生活中较为常见的纤维代替大部分碳纤维,既降低了材料的成本,又使工业垃圾以及农业废物得到充分的利用,使生产的材料更加的环保。

一种高强度复合材料,其特征在于,所述复合材料由以下按质量组分组成:

优选地,所述植物纤维为椰子纤维、竹纤维以及稻草纤维其中的至少一种。

优选地,所述植物纤维为稻草纤维,质量组分为28-32份。

优选地,所述热稳定剂为热稳定剂h320。

优选地,所述热稳定剂h320质量组分为0.3,-0.4份。

优选地,所述润滑剂为蓖麻油、油酸以及硅油的其中的一种。

优选地,所述润滑剂为硅油,质量组分为0.35-0.45份。

优选地,所述抗氧剂为抗氧剂b225,其质量组分为0.4-0.45份。

一种复合材料的制备方法,方法包括:

s1:将尼龙66、尼龙610、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳定剂、润滑剂、抗氧剂按质量组分在混合机中物理混合,混合时间为3min,混合均匀;

s2:将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗,控制螺杆速度为420-450rpm,控制挤出机各区温度分别为:一区:235-242℃,二区:244-254℃,三区:248-258℃,四区:258-266℃,五区:258-272℃,六区:252-274℃,七区:250-258℃,八区:248-255℃,九区:248-252℃,挤出熔融物,水冷,造粒。

s3:将颗粒在60-70℃温度下干燥5小时,取出,自然冷却,倒入注塑机中进行注射成型制样。

本发明的有益效果在于:一种高强度复合材料及其制备方法,本复合材料具有非常高的强度,且通过加入生活中较为常见的纤维代替大部分碳纤维,既降低了材料的成本,又使工业垃圾以及农业废物得到充分的利用,使生产的材料更加的环保;且制备方法简单,可广泛使用。

具体实施方式

为阐述本发明的思想及目的,下面将结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

实施例1

高强度复合材料,复合材料由如下按质量组分组成:

高强度复合材料的制备方法:

s1:将尼龙66、尼龙610、椰子纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳定剂h320、油酸、抗氧剂b225按质量组分在混合机中物理混合,混合时间为3min,混合均匀;

s2:将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗,控制螺杆速度为420rpm,控制挤出机各区温度分别为:一区:242℃,二区:254℃,三区:258℃,四区:266℃,五区:272℃,六区:274℃,七区:258℃,八区:255℃,九区:252℃,挤出熔融物,水冷,造粒。

s3:将颗粒在61℃温度下干燥5小时,取出,自然冷却,倒入注塑机中进行注射成型制样。

对样品进行性能测试,测试结果如下:

实施例2

高强度复合材料,复合材料由如下按质量组分组成:

高强度复合材料的制备方法:

s1:将尼龙66、尼龙610、竹纤维、稻草纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳定剂h320、蓖麻油、抗氧剂b225按质量组分在混合机中物理混合,混合时间为3min,混合均匀;

s2:将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗,控制螺杆速度450rpm,控制挤出机各区温度分别为:一区:235℃,二区:244℃,三区:248℃,四区:258℃,五区:258℃,六区:252℃,七区:250℃,八区:248-℃,九区:248℃,挤出熔融物,水冷,造粒。

s3:将颗粒在69℃温度下干燥5小时,取出,自然冷却,倒入注塑机中进行注射成型制样。

对样品进行性能测试,测试结果如下:

实施例3

高强度复合材料,复合材料由如下按质量组分组成:

高强度复合材料的制备方法:

s1:将尼龙66、尼龙610、稻草纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳定剂h320、硅油、抗氧剂b225按质量组分在混合机中物理混合,混合时间为3min,混合均匀;

s2:将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗,控制螺杆速度为435rpm,控制挤出机各区温度分别为:一区:238℃,二区:248℃,三区:254℃,四区:262℃,五区:266℃,六区:264℃,七区:254℃,八区:252℃,九区:250℃,挤出熔融物,水冷,造粒。

s3:将颗粒在64℃温度下干燥5小时,取出,自然冷却,倒入注塑机中进行注射成型制样。

对样品进行性能测试,测试结果如下:

实施例4

高强度复合材料,复合材料由如下按质量组分组成:

高强度复合材料的制备方法:

s1:将尼龙66、尼龙610、竹纤维、玻璃纤维、碳纤维、热稳定剂h320、油酸、抗氧剂b225按质量组分在混合机中物理混合,混合时间为3min,混合均匀;

s2:将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗,控制螺杆速度为442rpm,控制挤出机各区温度分别为:一区:240℃,二区:249℃,三区:256℃,四区:264℃,五区:268℃,六区:266℃,七区:256℃,八区:252℃,九区:251℃,挤出熔融物,水冷,造粒。

s3:将颗粒在60-70℃温度下干燥5小时,取出,自然冷却,倒入注塑机中进行注射成型制样。

对样品进行性能测试,测试结果如下:

对比例1

复合材料,复合材料由如下按质量组分组成:

高强度复合材料的制备方法:

s1:将尼龙66、尼龙610、碳纤维、热稳定剂h320、油酸、抗氧剂b225按质量组分在混合机中物理混合,混合时间为3min,混合均匀;

s2:将混合均匀的混合物慢慢倒入双螺杆挤出机料斗,控制螺杆速度为442rpm,控制挤出机各区温度分别为:一区:240℃,二区:249℃,三区:256℃,四区:264℃,五区:268℃,六区:266℃,七区:256℃,八区:252℃,九区:251℃,挤出熔融物,水冷,造粒。

s3:将颗粒在60-70℃温度下干燥5小时,取出,自然冷却,倒入注塑机中进行注射成型制样。

对样品进行性能测试,测试结果如下:

从实施例1-4与对比实施例1的性能可以看出:复合材料的强度值大大增加,大幅度的提高了尼龙材料改性的强度。

说明书对本发明进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述,以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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