專利名稱：高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃pa66復(fù)合材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料的制備，尤其是涉及一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰胺具有很好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，耐磨損特性好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于汽車部件，機(jī)械部件，電子電氣領(lǐng)域等，成為五大工程塑料用量之首，在很多應(yīng)用上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料。尼龍材料抗靜電改性方面，添加低分子量抗靜電劑是最常見(jiàn)的抗靜電措施，這種改性材料主要是利用抗靜電劑在材料表面吸附的水分降低表面電阻率，因此耐久性差，不耐洗，對(duì)環(huán)境濕度的依賴性大，國(guó)外有學(xué)者在含有醚鍵的聚合物內(nèi)復(fù)合一定分量的金屬鹽溶膠，金屬離子和聚醚嵌段物的醚鍵配合，在其內(nèi)部形成離子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提高導(dǎo)電率，增強(qiáng)聚合物的 導(dǎo)電能力，這兩種方法對(duì)材料的耐熱溫度和表面特性都有不同程度下降，不適用與增強(qiáng)增強(qiáng)材料。而經(jīng)炭黑、金屬填料改性的聚合物，雖能獲得比較好的永久性抗靜電性能，但往往添加量大，性能破壞大且加工困難。碳纖維具有質(zhì)輕、拉伸強(qiáng)度高、耐磨損、耐腐蝕、抗蠕變、導(dǎo)電、傳熱等特點(diǎn)，與玻璃纖維相比，模量高3 5倍，是一種獲得高剛性和高強(qiáng)度尼龍材料的優(yōu)良增強(qiáng)材料。根據(jù)碳纖維長(zhǎng)度、表面處理方式及用量的不同，可以制備綜合性能優(yōu)異、導(dǎo)電性能各異的導(dǎo)電材料，碳纖維增強(qiáng)尼龍材料近年來(lái)發(fā)展很快，強(qiáng)度與剛性比未增強(qiáng)的尼龍高很多，高溫蠕變小，熱穩(wěn)定性顯著提高，尺寸精度好，耐磨，阻尼性優(yōu)良，與玻纖增強(qiáng)尼龍相比有更好的綜合性能，針對(duì)電子電氣領(lǐng)域的抗電磁屏蔽要求，碳纖維增強(qiáng)改性尼龍具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)在阻燃改性方面，逐漸的對(duì)材料的無(wú)鹵化提出了更高的要求，本發(fā)明摒棄紅磷增強(qiáng)尼龍可能因阻燃劑析出造成制件腐蝕破壞的風(fēng)險(xiǎn)，具有廣泛的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)電子電氣領(lǐng)域?qū)Σ牧峡轨o電和無(wú)鹵阻燃要求等，而提供一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料由以下組分及重量百分含量的原料制成PA6620-60；
PA615-50 無(wú)鹵阻燃劑10-25; 碳纖維10-30; 接枝型增韌改性劑2-12; 抗氧劑0.2-1 s 潤(rùn)滑分散劑0.24。所述的復(fù)合材料優(yōu)選以下組分及重量百分含量的原料制成
PA6619-30；
PA620-30 無(wú)鹵阻燃劑16-18;
碳纖維20-30;
接枝型增韌改性劑 4-8；
抗氧劑0 4.0.5;潤(rùn)滑分散劑0.4-0.5。所述的PA66與PA6都為普通注塑級(jí)樹(shù)脂，PA66的樹(shù)脂粘度為2. 4-3. 2，PA6的樹(shù)脂粘度為2. 2-3.0。所述的無(wú)鹵阻燃劑為氮磷系復(fù)合型阻燃劑，其中磷含量24-28%。所述的無(wú)鹵阻燃劑優(yōu)選科萊恩公司的0P1240，0P1312單獨(dú)或與MCA、MPP等復(fù)配使用。所述的碳纖維為經(jīng)過(guò)改性的短切碳纖維，其長(zhǎng)度為4_7mm。所述的碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維，其拉伸強(qiáng)度> 500kg/mm2，拉伸模量>250G · Pa。所述的抗氧劑為抗氧劑168與抗氧劑HD98按質(zhì)量比I : I復(fù)配的混合物。所述的接枝型增韌改性劑為乙烯與辛烯接枝共聚物所述的潤(rùn)滑分散劑為硅酮。 —種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)齒阻燃PA66復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,該方法包括以下步驟(I)按照以下組分及重量百分比含量備料PA6620-60；
PA615-50
無(wú)鹵阻燃劑10-25;
碳纖維10-30；
接枝型增韌改性劑2-12;
抗氧劑0.2-1
潤(rùn)滑分散劑0.2小(2)將上述原料放入高混機(jī)中混合3_5min后出料，得到混合物，碳纖維從側(cè)喂料口加入，然后控制雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度230-250°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)180-600轉(zhuǎn)/分，將混合物置于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用復(fù)配的高效無(wú)鹵阻燃劑，達(dá)到UL-94V0等級(jí)性能最大保持，屬于環(huán)境友好型產(chǎn)品，符合環(huán)保法規(guī)出口要求，本發(fā)明制得的產(chǎn)品機(jī)械性能高，表面電阻IO3-IO6Q,外觀優(yōu)良，綜合性能高，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)這一產(chǎn)品領(lǐng)域的空白。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1-4一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟(I)按照表I中的組分及含量進(jìn)行備料，PA66的樹(shù)脂粘度為2. . 7，PA6的樹(shù)脂粘度為2. 4、無(wú)鹵阻燃劑為氮磷系復(fù)合型阻燃劑，其中磷含量24-28%。碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維，其拉伸強(qiáng)度> 500kg/mm2，拉伸模量> 250G Pa、接枝型增韌改性劑為乙烯-辛烯接枝共聚物?？寡鮿镠D98與168按重量比I : I復(fù)配而成、潤(rùn)滑分散劑為硅酮。(2)將上述原料放入高混機(jī)中混合3_5min后出料，得到混合物，然后控制雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度230-250°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)180-600轉(zhuǎn)/分，將混合物置于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得產(chǎn)品。表I
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料由以下組分及重量百分含量的原料制成 PA6620-60； PA615-50 無(wú)鹵阻燃劑10-25; 碳纖維10-30; 接枝型增鈕改性劑 2-12; 抗氧劑0.2-1; 潤(rùn)滑分散劑0.2-1。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合材料優(yōu)選以下組分及重量百分含量的原料制成 PA6619-30； PA620-30 無(wú)鹵阻燃劑16-瓜 碳纖維20-30 接枝型增韌改性劑 4-8;抗氧劑0.4-0.5 潤(rùn)滑分散劑0.4-0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，所述的PA66與PA6都為普通注塑級(jí)樹(shù)脂，PA66的樹(shù)脂粘度為2. 4-3. 2，PA6的樹(shù)脂粘度為 2. 2-3. O。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，所述的無(wú)鹵阻燃劑為氮磷系復(fù)合型阻燃劑，其中磷含量24-28%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在 于，所述的無(wú)鹵阻燃劑為優(yōu)選科萊恩公司的0P1240，0P1312單獨(dú)或與MCA、MPP等復(fù)配使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，所述的碳纖維為經(jīng)過(guò)改性的短切碳纖維，其長(zhǎng)度為4-7mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，所述的碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維，其拉伸強(qiáng)度> 500kg/mm2，拉伸模量> 250G · Pa。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑168與抗氧劑HD98按質(zhì)量比I : I復(fù)配的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料，其特征在于，所述的接枝型增韌改性劑為乙烯與辛烯接枝共聚物；所述的潤(rùn)滑分散劑為硅酮。
10.一種如權(quán)利要求I所述的一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量百分比含量備料 PA6620-60； PA615-50 無(wú)鹵阻燃劑10-25; 碳纖維10-30; 接枝型增韌改性劑 2-12; 抗氧劑0.2-1； 潤(rùn)滑分散劑0.2-h(2)將上述原料放入高混機(jī)中混合3-5min后出料，得到混合物，碳纖維從側(cè)喂料口加入，然后控制雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度230-250°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)180-600轉(zhuǎn)/分，將混合物置于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃PA66復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料包括以下組分PA66 20-60、PA6 15-50、無(wú)鹵阻燃劑10-25、碳纖維10-30、接枝型增韌改性劑2-12、抗氧劑0.2-1、潤(rùn)滑分散劑0.2-1，將上述原料除碳纖以外放入高混機(jī)中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度230-250℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)180-600轉(zhuǎn)/分，將混合物置于雙螺桿擠出機(jī)，碳纖維通過(guò)側(cè)喂料進(jìn)入，擠出造粒，即得產(chǎn)品。本發(fā)明是針對(duì)電器類產(chǎn)品對(duì)材料防電磁屏蔽要求的抗靜電及阻燃性能有特殊要求開(kāi)發(fā)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的產(chǎn)品表面電阻達(dá)到103-106Ω，抗電磁屏蔽，無(wú)鹵環(huán)保達(dá)到UL-94V0標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械強(qiáng)度高，表觀優(yōu)良綜合性能優(yōu)異，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)這一類產(chǎn)品領(lǐng)域的空缺。
文檔編號(hào)C08J5/06GK102964830SQ20121051606
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者張強(qiáng), 郭建鵬, 金幸 , 王尹杰 申請(qǐng)人:上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司