尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材及其制备方法
【专利说明】尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种挤出管材，具体涉及一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材及其制备方法。
【背景技术】
[0003]挤出管材，特别是建筑用挤出管材，现有这种建筑管材大多有PVC管或改性PVC管，其基本要求是防腐蚀、阻燃，还应具有一定的抗压和抗弯折能力。尤其在某些特殊应用领域，例如，在煤矿矿井中，所用线管还要求必须具有抗静电、高阻燃性等性能，综合性能要求极高。现有阻燃线管分为有卤阻燃和无卤阻燃两种。其中有卤阻燃虽然添加量少，阻燃性能高，但因燃烧是会挥发出大量有毒烟气，造成“二次污染”，甚至危害人体健康。而无卤阻燃的基体一般是金属氧化物、金属有机化合物、水合金属氧化物等，阻燃剂是氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、鉬的化合物等。如单一使用此类阻燃剂，阻燃效果不理想，添加量大，不仅提高了生产成本，而且也影响了线管的抗弯折性能。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明针对现有技术中管材强度低、耐磨性能不良且生产成本高的不足，提出一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材及其制备方法。
[0005]技术方案:本发明所述的一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，包括如下重量份的组分:
聚酰胺树脂 70%
碳纤维5-10%
木纤维3-5%
阻燃剂1-3%
抗氧剂3-5%
稳定剂3-6%
助剂10-15%。
[0006]作为优化，所述碳纤维在最终成型的材料中平均纤维长度为0.01-0.03mm，平均直径为3-30 μπι，且其长度与最终的材料体长度相同，并沿材料中心主轴平行排列。
[0007]作为优化，所述阻燃剂为TCEP、TCPP, TDCPP, IPPP, MCA、BDDP和TPP中的一种或几种的混合物。
[0008]作为优化，所述阻燃剂为TCEP，TDCPP, MCA和BDDP按质量比为2:1:1:1的混合物。
[0009]作为优化，所述助剂包括抗静电剂、光稳定剂、着色剂、润滑剂、脱模剂、短纤维、颗粒状无机化合物。
[0010]本发明还公开了一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材的制备方法，其特征在于:包括如下步骤:
(1)备料、混合:按权利要求1一6任意一项所述的配方取料备用，采用高混机进行混料处理，其中高混温度为130 - 1400C ；
(2)高温熔融挤出:螺杆挤出机的熔融温度为200- 22000C ；
(3)造粒烘干；
(4)定径挤出:定径套的温度为180- 2000C ；
(5)真空定型:采用真空定型箱定型，其中温度压力变化范围值为2300C/4.554MPa, 250 °C /4.0 MPa, 270 °C /3.75 MPa, 275 °C /3.45MPa, 280 °C/3.40MPa, 290°C /3.10 MPa, 300°C /2.70 MPa, 325°C /1.10 MPa, 350°C /0.95MPa ；
(6)喷淋冷却:喷淋水箱水温为I一 8°C ；
(7)牵引、切割:牵引机履带牵引后定长切割即可。
[0011]有益效果:本发明的尼龙碳纤维挤出管材具有可靠性高、耐腐蚀、耐老化、各项特异性好、强度高，耐磨性良好、材料来源广泛、造价低廉等优点，线管韧性好，不易折断或破损，具有很好的应用前景。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，包括如下重量份的组分:
聚酰胺树脂 70%
碳纤维5%
木纤维3 %
阻燃剂1%
抗氧剂5%
稳定剂6%
助剂10%。
[0013]所述阻燃剂为TCEP、TCPP、TDCPP、IPPP、MCA、BDDP和TPP中的一种或几种的混合物。所述阻燃剂为TCEP，TDCPP，MCA和BDDP按质量比为2:1:1:1的混合物。所述助剂包括抗静电剂、光稳定剂、着色剂、润滑剂、脱模剂、短纤维、颗粒状无机化合物。
[0014]上述尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材的制备方法，包括如下步骤:
(1)备料、混合:按上述配方取料备用，采用高混机进行混料处理，其中高混温度为130 0C ；
(2)高温熔融挤出:螺杆挤出机的熔融温度为180°C;
(3)造粒烘干；
(4)定径挤出:定径套的温度为180°C；
(5)真空定型:采用真空定型箱定型，其中温度压力变化范围值为2300C/4.554MPa, 250 °C /4.0 MPa, 270 °C /3.75 MPa, 275 °C /3.45MPa, 280 °C/3.40MPa, 290°C /3.10 MPa, 300°C /2.70 MPa, 325°C /1.10 MPa, 350°C /0.95MPa ； (6)喷淋冷却:喷淋水箱水温为1°C；
(7)牵引、切割:牵引机履带牵引后定长切割即可。
[0015]实施例2
一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，包括如下重量份的组分:
聚酰胺树脂 70%
碳纤维7%
木纤维4 %
阻燃剂2%
抗氧剂3%
稳定剂3%
助剂11%。
[0016]所述阻燃剂为TCEP、TCPP、TDCPP、IPPP、MCA、BDDP和TPP中的一种或几种的混合物。所述阻燃剂为TCEP，TDCPP，MCA和BDDP按质量比为2:1:1:1的混合物。所述助剂包括抗静电剂、光稳定剂、着色剂、润滑剂、脱模剂、短纤维、颗粒状无机化合物。
[0017]上述尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材的制备方法，包括如下步骤:
(1)备料、混合:按上述配方取料备用，采用高混机进行混料处理，其中高混温度为1140 0C ；
(2)高温熔融挤出:螺杆挤出机的熔融温度为190°C;
(3)造粒烘干；
(4)定径挤出:定径套的温度为200°C；
(5)真空定型:采用真空定型箱定型，其中温度压力变化范围值为2300C/4.554MPa, 250 °C /4.0 MPa, 270 °C /3.75 MPa, 275 °C /3.45MPa, 280 °C/3.40MPa, 290°C /3.10 MPa, 300°C /2.70 MPa, 325°C /1.10 MPa, 350°C /0.95MPa ；
(6)喷淋冷却:喷淋水箱水温为8°C；
(7)牵引、切割:牵引机履带牵引后定长切割即可。
[0018]实施例3
一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，包括如下重量份的组分:
聚酰胺树脂 70%
碳纤维7%
木纤维3 %
阻燃剂1%
抗氧剂4%
稳定剂4%
助剂11%。
[0019]所述阻燃剂为TCEP、TCPP、TDCPP、IPPP、MCA、BDDP和TPP中的一种或几种的混合物。所述阻燃剂为TCEP，TDCPP，MCA和BDDP按质量比为2:1:1:1的混合物。所述助剂包括抗静电剂、光稳定剂、着色剂、润滑剂、脱模剂、短纤维、颗粒状无机化合物。
[0020]上述尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材的制备方法，包括如下步骤:
(I)备料、混合:按上述配方取料备用，采用高混机进行混料处理，其中高混温度为135 °C ；
(2)高温熔融挤出:螺杆挤出机的熔融温度为185°C;
(3)造粒烘干；
(4)定径挤出:定径套的温度为190°C；
(5)真空定型:采用真空定型箱定型，其中温度压力变化范围值为2300C/4.554MPa, 250 °C /4.0 MPa, 270 °C /3.75 MPa, 275 °C /3.45MPa, 280 °C/3.40MPa, 290°C /3.10 MPa, 300°C /2.70 MPa, 325°C /1.10 MPa, 350°C /0.95MPa ；
(6)喷淋冷却:喷淋水箱水温为5°C；
(7)牵引、切割:牵引机履带牵引后定长切割即可。
【主权项】
1.一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，其特征在于:包括如下重量份的组分: 聚酰胺树脂 70% 碳纤维5-10% 木纤维3-5% 阻燃剂1-3% 抗氧剂3-5% 稳定剂3-6% 助剂10-15%。
2.根据权利要求1所述的一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，其特征在于:所述碳纤维在最终成型的材料中平均纤维长度为0.01-0.03mm，平均直径为3_30 μ m，且其长度与最终的材料体长度相同，并沿材料中心主轴平行排列。
3.根据权利要求1所述的一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，其特征在于:所述阻燃剂为TCEP、TCPP, TDCPP, IPPP, MCA、BDDP和TPP中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，其特征在于:所述阻燃剂为TCEP，TDCPP，MCA和BDDP按质量比为2:1:1:1的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材，其特征在于:所述助剂包括抗静电剂、光稳定剂、着色剂、润滑剂、脱模剂、短纤维、颗粒状无机化合物。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)备料、混合:按权利要求1一6任意一项所述的配方取料备用，采用高混机进行混料处理，其中高混温度为130 - 1400C ； (2)高温熔融挤出:螺杆挤出机的熔融温度为200- 22000C ； (3)造粒烘干； (4)定径挤出:定径套的温度为180- 2000C ； (5)真空定型:采用真空定型箱定型，其中温度压力变化范围值为2300C/4.554MPa, 250 °C /4.0 MPa, 270 °C /3.75 MPa, 275 °C /3.45MPa, 280 °C/3.40MPa, 290°C /3.10 MPa, 300°C /2.70 MPa, 325°C /1.10 MPa, 350°C /0.95MPa ； (6)喷淋冷却:喷淋水箱水温为I一 8°C ； (7)牵引、切割:牵引机履带牵引后定长切割即可。
【专利摘要】本发明公开了一种尼龙增强碳纤维、木纤维挤出管材及其制备方法，其挤出管材包括聚酰胺树脂70％，碳纤维5-10％，木纤维3-5％，阻燃剂1-3％，抗氧剂3-5％，稳定剂3-6％，助剂10-15％。其制备方法是先备料混合，然后进行高温熔融挤出、造粒烘干后定径挤出以及真空定型，最后进行喷淋冷却、牵引、切割。本发明的尼龙碳纤维挤出管材具有可靠性高、耐腐蚀、耐老化、各项特异性好、强度高，耐磨性良好、材料来源广泛、造价低廉等优点，线管韧性好，不易折断或破损，具有很好的应用前景。
【IPC分类】C08L77-00, C08K7-06, C08K5-3492, C08K5-521, C08L97-02, C08K13-04
【公开号】CN104845357
【申请号】CN201510170105
【发明人】邢元进
【申请人】江苏踏业新材料科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月13日