本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍是一種區(qū)別于常見的玻璃纖維、碳纖維增強(qiáng)尼龍的復(fù)合材料，長(zhǎng)麻纖維韌性優(yōu)于玻璃纖維及碳纖維，因此麻纖維增強(qiáng)尼龍同時(shí)具有高強(qiáng)度高韌性的特性。并且麻纖維表面存在大量羥基，因此麻纖維與尼龍具有很高的親和力，兩相界面結(jié)合力強(qiáng)，與玻璃纖維、碳纖維相比，長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍具有更高的韌性，低密度以及更好的抗翹曲能力。影響長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料物理性能的主要因素如下：1，麻纖維與尼龍界面結(jié)合狀態(tài)對(duì)材料物理性能影響很大；2，麻纖維長(zhǎng)度影響尼龍的流動(dòng)性及材料的抗沖擊性能。3，加工溫度對(duì)麻纖維的強(qiáng)度影響很大，從而影響最終長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍的物理性能。在長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料的制備過程中，尼龍的粘度越低，其流動(dòng)性越好，樹脂對(duì)麻纖維浸漬就越充分。因此一般在制備纖維增強(qiáng)尼龍的過程中通常降低尼龍?jiān)牧系恼扯?，或者提高加工溫度，但是提高加工溫度可能?huì)引起麻纖維焦化，從而引起麻纖維的強(qiáng)度下降，因此嚴(yán)格控制麻纖維浸漬過程中的工藝顯得尤為重要。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是制備一種高強(qiáng)度高韌性的長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，克服了長(zhǎng)麻纖維在高溫環(huán)境下變黃的問題，提供一種同時(shí)具有低密度，高強(qiáng)度高沖擊強(qiáng)度的尼龍改性方法。本發(fā)明能制備出流動(dòng)性，相容性，剛韌平衡的改性尼龍材料。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)上述技術(shù)缺點(diǎn)，提出一種長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法，可以加強(qiáng)尼龍流動(dòng)性及其與玻纖的浸漬效果，降低麻纖維高溫變黃程度，增加材料的沖擊強(qiáng)度。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計(jì)的原料：其中，所述長(zhǎng)麻纖維為尼龍專用長(zhǎng)纖維，其經(jīng)過加捻工藝，預(yù)先經(jīng)過90℃空氣加熱處理4h，其直徑為20-300μm。由于天然麻纖維斷紗起毛，受熔體的剪切作用容易出現(xiàn)纖維剝離離束現(xiàn)象，最終導(dǎo)致斷紗，在本發(fā)明中，長(zhǎng)麻纖維采用加捻工藝，使麻纖維互相抱合，達(dá)到避免纖維剝離產(chǎn)生的離束現(xiàn)象，從而避免斷紗引起生產(chǎn)中斷現(xiàn)象。同時(shí)，由于長(zhǎng)麻纖維預(yù)先經(jīng)過90℃空氣加熱處理4h，麻纖維表面吸附的自由水分子解吸附，從而減少長(zhǎng)麻纖維加工時(shí)產(chǎn)生的排氣現(xiàn)象，解決了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)廢氣污染的問題。并且麻纖維表面自由水分子的減少可以很好地改善麻纖維與尼龍的結(jié)合狀態(tài)，從而發(fā)揮長(zhǎng)麻纖維的力學(xué)性能。需要重點(diǎn)指出的是，在現(xiàn)有技術(shù)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員一般采用密煉機(jī)或螺桿側(cè)喂料方式生產(chǎn)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料，麻纖維受到嚴(yán)重機(jī)械損傷，麻纖維平均長(zhǎng)度大大降低，從而導(dǎo)致最終的產(chǎn)品力學(xué)性不佳。由此可見，本發(fā)明巧妙地采用麻纖維加捻、預(yù)烘干工藝，以及模頭浸漬工藝，突破性地解決了本領(lǐng)域麻纖維長(zhǎng)度受損的問題。所述潤(rùn)滑劑為樹枝狀支化尼龍，其分子結(jié)構(gòu)不同于普通線狀尼龍。所述抗氧劑選自受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯或硫醚類抗氧劑中的一種或幾種，包括抗氧劑1010，抗氧劑168，抗氧劑3114，抗氧劑619或抗氧劑DSTP中的一種或幾種。本發(fā)明中，潤(rùn)滑劑為樹枝狀支化尼龍，無需再使用硬脂酸、硬脂酸丁酯等流動(dòng)改性劑，而以往硬脂酸、硬脂酸丁酯等潤(rùn)滑劑會(huì)損害材料的沖擊性能，并可能存在析出起霜等問題，而樹枝狀尼龍恰好解決了以上問題。上述長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將尼龍、抗氧劑、潤(rùn)滑劑加入到高速混合機(jī)中充分混勻；(2)將步驟(1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)；(3)將混合熔體擠出到特殊的浸漬模腔中，繼而將長(zhǎng)麻纖維通過浸漬模頭，冷卻、切粒，得到長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料；擠出溫度分別是：100℃，180℃，210℃，230℃，250℃，280℃，300℃，300℃。主機(jī)轉(zhuǎn)速為350rpm。所述長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料造粒長(zhǎng)度在6～20mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1，尼龍6與尼龍66的粘度可以在很寬的范圍內(nèi)選擇，無需限制選用低粘度尼龍；2，不需要對(duì)麻纖維的強(qiáng)度及品種進(jìn)行特殊的選擇，無需限制選用高強(qiáng)度，高分散性麻纖維。3，不需要對(duì)麻纖維表面進(jìn)行特殊的預(yù)處理。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但是不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1～2本實(shí)施例涉及一種長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料及其制備方法，該方法如下：步驟一，按重量配比稱取原料，各組分及其數(shù)據(jù)見表1所示；步驟二，按重量配比稱取的原料放入高混機(jī)中混合1～5分鐘，放料，然后用擠出機(jī)擠出造粒，具體步驟如下：第一步：將尼龍、抗氧化劑、潤(rùn)滑劑按比例加入到擠出機(jī)中，通過擠出機(jī)塑化后，輸送到高溫熔體浸漬模腔中，高溫浸漬模腔內(nèi)部溫度為300～330℃，螺桿擠出機(jī)的溫度為280～300℃。其中尼龍6由瑞美福公司提供，牌號(hào)為MF800；尼龍66由神馬公司提供，牌號(hào)為F227D；抗氧化劑采用巴斯夫公司提供的1010，168；潤(rùn)滑劑由晨源分子新材料公司提供，牌號(hào)為CYD-701C。第二步，將長(zhǎng)玻璃纖維以5～30m/min的速度牽引進(jìn)入高溫熔體浸漬模腔中，熔體浸漬模腔的長(zhǎng)度為2～5m，充分浸漬后，冷卻，切粒，得到長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料。對(duì)比例1～2本實(shí)施例涉及一種長(zhǎng)麻纖維增強(qiáng)尼龍材料及其制備方法，該方法如下：步驟一，按重量配比稱取原料，各組分及其數(shù)據(jù)見表1所示；步驟二，按重量配比稱取原料放入高混機(jī)中混合1～5分鐘，放料，然后用擠出機(jī)擠出造粒，具體步驟如下：第一步，將尼龍、抗氧化劑按比例加入到擠出機(jī)中，通過擠出機(jī)塑化；第二步，將長(zhǎng)麻纖維以側(cè)喂料方式喂入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出，冷卻，切粒，得到麻纖維增強(qiáng)尼龍材料。表1原料名稱實(shí)施例1實(shí)施例2對(duì)比例1對(duì)比例2尼龍660506050尼龍6618181818長(zhǎng)麻纖維20302030抗氧劑1.51.51.51.5潤(rùn)滑劑0.50.50.50.5將實(shí)施例1～2制得的樣品，進(jìn)行性能測(cè)試，采用ISO標(biāo)準(zhǔn)，具體結(jié)果見表2所示：表2由上表2可以看出本發(fā)明樣品具有較高的機(jī)械性能和抗沖擊強(qiáng)度。本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3