44] 聚偏氟乙烯是一种高氟含量的柔性聚合物，相比于聚四氟乙烯其结晶度更低，与 聚酰胺材料的相容性更好。本发明采用聚偏氟乙烯与聚酰胺复合，熔融合金化后作为聚合 物基材，使复合材料具有一定的难燃性能，在加入适当量的氮磷系阻燃剂后该材料可以达 到较高的环保阻燃等级。聚偏氟乙烯与聚酰胺共混后能够加快聚酰胺基材的结晶速度，使 得到的碳纤维增强聚酰胺材料具有优异的物理力学性能，且具有更低的成型收缩率和翘曲 率。
[0045] 本发明的复合材料的阻燃机理是：高分子量的聚偏氟乙烯与聚酰胺材料的良好相 容性使其能够在聚合物基材中形成大的网络结构，该网络结构一方面可以提高基材的极限 氧指数，另一方面可以在材料燃烧过程中起到抗滴落的作用；氮磷系阻燃剂能够在基材燃 烧的高温材料表面形成致密的碳层，并释放出不燃性气体对基材形成保护层；碳纤维作为 增强材料既可以为复合材料提供更高的力学性能，在材料的燃烧过程中也能作为高碳骨架 在材料的燃烧表面形成更好的保护；本发明所使用的协效阻燃剂一方面可以作为催化剂促 进氮磷系阻燃剂的成碳反应，另外一方面可以在聚酰胺基材燃烧的高温和碱性条件下发生 分解反应，吸收燃烧过程中产生的热量。
[0046] 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
[0047] (1)本发明的环保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料具有良好的力学性能、较低的 成型收缩率以及翘曲率，对于降低材料的翘曲性具有很大的帮助。
[0048] (2)本发明通过添加聚偏氟乙烯，大大地减少了阻燃剂的用量，使碳纤维增强聚酰 胺材料在达到最好力学性能的同时降低了材料密度，提高了材料的阻燃性能。
【具体实施方式】
[0049] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0050] 下列实施例中所用试剂均可从市场购得。
[0051] 下列实施例中所用的双螺杆挤出机为长径比L/D为40:1，螺杆直径为30mm的平 行双螺杆挤出机，主机的螺杆转速为350r/min，料斗进料螺杆的转速为28r/min，设定挤出 机从料斗到模头的各段温度分别为（共九区）：180°C，225°C，230°C，240°C，245°C，255°C， 250°C，245°C，245°C。
[0052] 实施例1
[0053]将 826g的PA6 (M2400,岳阳石化），240g的PVDF(5301，SOLEF)，220g的复合阻燃 剂（三聚氰胺聚磷酸盐与FeCl3的质量比为3:1)，lOg的有机硅分散剂（E525,Evonik)， 4g的亚膦酸酯类抗氧剂168加入到高速共混机中，在50°C温度下以150r/min的速度搅 拌lOmin后，将上述混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将700g的碳纤维 (T700SC-12K，Toray)通过排气口加入到双螺杆挤出机中，熔融共混、水冷切粒、干燥后得环 保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0054] 实施例2
[0055]将 666g的PA6(M2400,岳阳石化），400g的PVDF(5301，SOLEF)，220g的复合阻燃 剂（三聚氰胺聚磷酸盐与FeCl3的质量比为3:1)，10g的有机硅分散剂（E525,Evonik)， 4g的亚膦酸酯类抗氧剂168加入到高速共混机中，在50°C温度下以150r/min的速度搅 拌lOmin后，将上述混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将700g的碳纤维 (T700SC-12K，Toray)通过排气口加入到双螺杆挤出机中，熔融共混、水冷切粒、干燥后得环 保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0056] 实施例3
[0057]将 766g的PA6 (M2400,岳阳石化），300g的PVDF(5301，SOLEF)，220g的复合阻燃 剂（三聚氰胺聚磷酸盐与FeCl3的质量比为3:1)，10g的有机硅分散剂（E525,Evonik)， 4g的亚膦酸酯类抗氧剂168加入到高速共混机中，在50°C温度下以150r/min的速度搅 拌lOmin后，将上述混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将700g的碳纤维 (T700SC-12K，Toray)通过排气口加入到双螺杆挤出机中，熔融共混、水冷切粒、干燥后得环 保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0058] 实施例4
[0059]将 1106g的PA6(M2400,岳阳石化），300g的PVDF(5301，SOLEF)，80g的复合阻燃 剂（三聚氰胺聚磷酸盐与FeCl3的质量比为3:1)，lOg的有机硅分散剂（E525,Evonik)， 4g的亚膦酸酯类抗氧剂168加入到高速共混机中，在50°C温度下以150r/min的速度搅 拌lOmin后，将上述混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将700g的碳纤维 (T700SC-12K，Toray)通过排气口加入到双螺杆挤出机中，熔融共混、水冷切粒、干燥后得环 保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0060] 实施例5
[0061]将 760g的PA6(M2400,岳阳石化），300g的PVDF(5301，SOLEF)，220g的复合阻燃 剂（三聚氰胺聚磷酸盐与FeCl3的质量比为3:1)，16g的有机硅分散剂（E525,Evonik)， 4g的亚膦酸酯类抗氧剂168加入到高速共混机中，在50°C温度下以150r/min的速度搅 拌lOmin后，将上述混合物料通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，同时将700g的碳纤维 (T700SC-12K，Toray)通过排气口加入到双螺杆挤出机中，熔融共混、水冷切粒、干燥后得环 保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0062] 实施例6
[0063]将 866g的PA6 (M2400,岳阳石化），300g的PVDF(5301，SOLEF)，220g的复合阻燃 剂（三聚氰胺聚磷酸盐与FeCl3的质量比为3:1)，10g的有机硅分散剂（E525,Evonik)， 4g的亚膦酸酯类抗氧剂168加入到高速共混机中，在50°C温度下以150r/min的速度搅 拌lOmin后，将上述混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将600g的碳纤维 (T700SC-12K，Toray)通过排气口一起加入到双螺杆挤出机中，熔融共混、水冷切粒、干燥后 得环保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0064] 实施例7
[0065]将 666g的PA6 (M2400,岳阳石化），300g的PVDF(5301，SOLEF)，220g的复合阻燃 剂（三聚氰胺聚磷酸盐与FeCl3的质量比为3:1)，10g的有机硅分散剂（E525,Evonik)， 4g的亚膦酸酯类抗氧剂168加入到高速共混机中，在50°C温度下以150r/min的速度搅 拌lOmin后，将上述混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将800g的碳纤维 (T700SC-12K，Toray)通过排气口加入到双螺杆挤出机中，熔融共混、水冷切粒、干燥后得环 保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0066] 实施例8
[0067]将 366g的PA6 (M2400,岳阳石化），300g的PVDF(5301，SOLEF)，220g的复合阻燃 剂（三聚氰胺聚磷酸盐与FeCl3的质量比为3:1)，10g的有机硅分散剂（E525,Evonik)， 4g的亚膦酸酯类抗氧剂168加入到高速共混机中，在50°C温度下以150r/min的速度搅 拌lOmin后，将上述混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将1100g的碳纤维 (T700SC-12K，Toray)通过排气口加入到双螺杆挤出机中，熔融共混、水冷切粒、干燥后得环 保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料。
[0068] 实施例9
[0069]将 800g的PA6 (M2400,岳阳石化），300g的PVDF(5301，SOLEF)