[发明专利]高强度尼龙6层合复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度尼龙6层合复合材料的制备方法，包括如下步骤：准备尼龙6粒料、经过预处理的短切碳纤维以及纳米氧化铝；将上述准备的材料及加工助剂混合，得到物料A；对物料A进行密炼，得到物料B；对物料B进行挤出成型，得到第一种改性尼龙6粒料；对第一种改性尼龙6粒料进行模压成型，得到第一种改性尼龙6片材；将尼龙6粒料、纳米氧化铝以及加工助剂混合，得到物料C；对物料C进行密炼，得到物料D；对物料D进行挤出成型，得到第二种改性尼龙6粒料；对第二种改性尼龙6粒料进行模压成型，得到第二种改性尼龙6片材；以及依次层叠第一层第二种改性尼龙6片材、第一层第一种改性尼龙6片材及第二层第二种改性尼龙6片材，并对层合体进行热压成型。

技术领域

本发明是关于层状复合材料技术领域，特别是关于一种高强度尼龙6层合复合材料的制备方法。

背景技术

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic CFRP)因其优异的耐腐蚀、热稳定性、高强度和抗冲击性能，在航空航天、战略武器、交通、医疗器械、体育用品、风电等多个领域得到了广泛的应用。航空航天领域：CFRP用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、大型运载火箭壳体、发动机壳体等。CFRP的比强度、比模量优于金属材料，线碰撞系数大大低于金属材料。一架波音787所用CFRP质量已占到机体质量的50％以上。空客A380机身上采用的CFRP达到了25％，而A350已经达到了53％。人造卫星大量采用以CFRP为主体的先进复合材料，主要应用于天线、夹层结构板、太阳能电池基板、椭圆抛物面天线反射器等，具备轻、强、刚和减震吸能的性质以及热膨胀系数小、热导率大的特性。CFRP被用于火箭排气椎体、发动机盖、发动机喷管、壳体、燃烧室、整流罩等部位可有效减轻质量，一枚三级火箭，第一级、第二级和第三级各减重1吨，相应的总质量可减重5kg、8kg和30-100kg。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度尼龙6层合复合材料的制备方法，其能够克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种高强度尼龙6层合复合材料的制备方法，包括如下步骤：准备尼龙6粒料、经过预处理的短切碳纤维以及纳米氧化铝；将准备尼龙6粒料、经过预处理的短切碳纤维、纳米氧化铝以及加工助剂混合，得到物料A；对物料A进行密炼，得到物料B；对物料B进行挤出成型，得到第一种改性尼龙6粒料；对第一种改性尼龙6粒料进行模压成型，得到第一种改性尼龙6片材；准备尼龙6粒料以及纳米氧化铝；将尼龙6粒料、纳米氧化铝以及加工助剂混合，得到物料C；对物料C进行密炼，得到物料D；对物料D进行挤出成型，得到第二种改性尼龙6粒料；对第二种改性尼龙6粒料进行模压成型，得到第二种改性尼龙6片材；以及依次层叠第一层第二种改性尼龙6片材、第一层第一种改性尼龙6片材及第二层第二种改性尼龙6片材，并对所形成的层合体进行热压成型。

在一优选的实施方式中，在物料A中，以重量份计，尼龙6粒料占100-150份、经过预处理的短切碳纤维占40-70份、纳米氧化铝占9-12份，在物料C中，以重量份计，尼龙6粒料占100-150份、纳米氧化铝占12-15份。

在一优选的实施方式中，对物料A进行密炼是以如下条件进行的：密炼温度为260-270℃，密炼时间为30-50min。

在一优选的实施方式中，对物料B进行挤出成型是以如下条件进行的：单螺杆挤出机第一区温度为210-220℃、第二区温度为220-230℃、第三区温度为240-250℃、第四区温度为230-240℃，螺杆转速为80-90r/min。

在一优选的实施方式中，对第一种改性尼龙6粒料进行模压成型是以如下条件进行的：模压温度为240-250℃，模压压力为15-20MPa，第一种改性尼龙6片材厚度为0.5-1mm。