廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物及其制備方法，包括以下步驟：(1)將廢棄的CFRP材料破碎，過(guò)篩，得到粒徑均勻的廢棄CFRP粉末；(2)按上述配比，稱取5-40份的廢棄CFRP粉末在高混機(jī)中干燥處理，然后加入0.1-3份的表面處理劑對(duì)CFRP粉末表面處理；(3)再按配比稱取60-95份尼龍，0.1-0.6份潤(rùn)滑劑，0.1-0.5份抗氧劑于高混機(jī)中，混合均勻；(4)將步驟(3)混合均勻的原料加入到雙螺桿機(jī)中熔融共混，擠出，水冷，拉條切粒得廢棄CFRP增強(qiáng)的尼龍組合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明組合物密度低，減少了其對(duì)環(huán)境的污染，增加了其附加值，節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料回收【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維復(fù)合材料(CFRP)具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、高模量等優(yōu)異的性能，是其他玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料所無(wú)法比擬的，因此被廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、軌道交通、新能源、體育用品等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，CFRP在各個(gè)領(lǐng)域的使用量迅猛增長(zhǎng)，所產(chǎn)生的廢棄樹(shù)脂也與日俱增，而廢棄的CFRP中的成份都不可降解，若直接丟棄到環(huán)境中的話，一方面會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染；另一方面，這些廢棄的CFRP中往往含有60%左右的高附加值碳纖維，而碳纖維的生產(chǎn)是一個(gè)高耗能的過(guò)程，若不加以回收利用也將造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
[0003]尼龍作為一種工程塑料，其具有很好的彈性，力學(xué)性能較好，耐磨，耐油性和加工性能良好，因此被廣泛的應(yīng)用于汽車，家電，電子電器，機(jī)械等領(lǐng)域。但是尼龍?jiān)谑褂眠^(guò)程中易脆化，抗沖擊性能差，吸水率高，耐熱性和強(qiáng)度稍低等缺陷，為了改善尼龍的這些性能，目前常用的方法是通過(guò)采用玻璃纖維或無(wú)機(jī)填料如碳酸鈣，滑石粉等來(lái)填充改性尼龍。而玻璃纖維或無(wú)機(jī)填料密度較大，填充改性尼龍后得到組合物密度也隨之大幅增加，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降，同時(shí)，受玻璃纖維或無(wú)機(jī)填料本身性能限制，采用玻纖或無(wú)機(jī)填料增強(qiáng)改性的尼龍性能提高有限，在一些性能要求較高的場(chǎng)合應(yīng)用將受限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種成本低、減少污染的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物及其制備方法。
[0005]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):一種廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物，其特征在于，該組合物包含以下重量份的組分制成:
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物，其特征在于，該組合物包含以下重量份的組分制成:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物，其特征在于，所述的尼龍為尼龍 6(PA6)、尼龍 66(PA66)、尼龍 11 (PAll)、尼龍 12(PA12)、尼龍 1010 (PA1010)、尼龍610T(PA610T)中的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物，其特征在于，所述的廢棄CFRP粉末為將廢棄的CFRP材料破碎所得，優(yōu)選破碎后的粒徑在40-400目之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物，其特征在于，所述的表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、聚乙烯臘、白油、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、芥酸酰胺中的一種或一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑168中的一種或一種以上。
7.—種如權(quán)利要求1所述的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將廢棄的CFRP材料破碎，過(guò)篩，得到粒徑均勻的廢棄CFRP粉末； (2)按上述配比，稱取5-40份的廢棄CFRP粉末在高混機(jī)中干燥處理，然后加入0.1-3份的表面處理劑對(duì)CFRP粉末表面處理； (3)再按配比稱取60-95份尼龍，0.1-0.6份潤(rùn)滑劑，0.1-0.5份抗氧劑于高混機(jī)中，混合均勻； (4)將步驟(3)混合均勻的原料加入到雙螺桿機(jī)中熔融共混，擠出，水冷，拉條切粒得廢棄CFRP增強(qiáng)的尼龍組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物的制備方法，其特征在于，所述的步驟(2)中高混機(jī)的干燥溫度為80-120°C，干燥時(shí)間為10-30min。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢棄碳纖維復(fù)合材料粉增強(qiáng)尼龍組合物的制備方法，其特征在于，所述的步驟(4)的雙螺桿擠出機(jī)為同向或異向雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)溫度為190-290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150-400rpm，螺桿長(zhǎng)徑比L / D為30-50:1。
【文檔編號(hào)】C08K9/06GK103571186SQ201310571219
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】袁角亮, 楊斌, 王新靈, 蘇躍增 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)