[发明专利]尼龙66/芳纶纤维的复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物复合材料领域，特别涉及尼龙66/芳纶纤维的复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙66是产量最大，应用最广的工程塑料之一，具有耐磨，耐溶剂和使用温度广等优异性能，广泛的应用于汽车工业、仪器壳体及其它需要抗冲击和高强度要求的产品。但纯尼龙66又具有热变形温度低，同时也存在吸水率大，尺寸稳定性差等缺点。将尼龙66与芳纶纤维共混，结合两种聚合物的优点制备出的复合材料热变形温度高，热稳定性佳，抗化学腐蚀性好，又有比尼龙66更优异的尺寸稳定性，可以广泛应用于机械、汽车、石油、化工、国防、纺织、印染等行业的机件、结构件的生产。但是芳纶纤维熔点大于尼龙66的分解温度，两者热力学不相容，简单的共混将因芳纶纤维表面光滑、化学稳定性使得其界面作用比较差而导致较差的力学性能，所以要获得具有实用价值的尼龙66/芳纶纤维的复合材料，必须要对共混物进行增容改性。

另一方面，目前尼龙66/芳纶纤维的复合材料增容改性方面很少有报导，而且主要集中在对芳纶纤维表面改性方面，包括表面接枝、等离子体处理、辐射处理、超声处理等方面。这些芳纶纤维表面处理的方法在一定程度上破坏了芳纶纤维本体的强度，影响了芳纶纤维增强尼龙66的效果；而且这些表面处理的方法比较复杂，不易用于工业生产。在尼龙66/芳纶纤维的复合材料中，没有涉及用聚酚氧作增溶剂的报导。聚酚氧的加入，将明显改善尼龙66与芳纶纤维的相容性，提高尼龙66/芳纶纤维的复合材料的力学性能和热变形温度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相容性得到改善，拉伸强度好，热变形温度高的尼龙66/芳纶纤维的复合材料。

本发明的再一目的在于提供尼龙66/芳纶纤维的复合材料的制备方法。

本发明的尼龙66/芳纶纤维的复合材料是由熔融共混方法制备得到的，所述的复合材料中的各组分及含量在熔融共混之前为：

所述的芳纶纤维为芳纶1414纤维、芳纶1313纤维或它们的混合物。

所述的抗氧剂是重量比为1∶1的四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯的复合物。

本发明的尼龙66/芳纶纤维的复合材料的制备方法，是采用熔融共混的方法进行制备，该方法包括以下步骤：

1)将占复合材料总量69.5～97.5wt％(优选为79.5～92.5wt％)的尼龙66、1～10wt％(优选为2～5wt％)的聚酚氧和0.5wt％的抗氧剂用高混机均匀混合(一般混合的时间为3～5分钟)；

2)将步骤1)得到的混合物加入到双螺杆挤出机内；

3)将占复合材料总量1～20wt％(优选为5～15wt％)的芳纶纤维从双螺杆挤出机的侧加料口加入，使之与步骤1)中得到的混合物在双螺杆挤出机中熔融共混，冷却、牵引、切粒，得到所述的尼龙66/芳纶纤维的复合材料。

由于尼龙66/芳纶纤维的热力学不相容，聚酚氧的加入有利于改善两者的相容性。聚酚氧的羟基通过与尼龙66和芳纶纤维中的端氨基和端羧基作用，使得尼龙66/芳纶纤维的界面结合力增强，其中聚酚氧起着桥梁的作用连接尼龙66/芳纶纤维，达到增容的效果，可以有效传递应力，提高了尼龙66/芳纶纤维的复合材料的力学性能。

本发明的优点是改善了尼龙66和芳纶纤维的相容性，结合尼龙66和芳纶纤维各自的优点，制备出了具有高强度、高热变形温度、尺寸稳定性好的尼龙66/芳纶纤维的复合材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步的详细说明：

测试所用仪器及测试条件如下：

拉伸强度            深圳新三思计量技术有限公司CMT5104型电子式万

                    能试验机GB/T1040-1992

弯曲强度            深圳新三思计量技术有限公司CMT5104型电子式万

                    能试验机GB/T1041-1992

简支梁缺口冲击强度  吉林省泰和试验机有限公司TCJ型机械式简支梁冲击

                        试验机GB/T1843-2008

热变形温度              承德市金建检测仪器有限公司XRW-300热变形、维

                        卡软化点温度测定仪GB/T1634-2004

对比例1