[发明专利]一种短切纤维增强尼龙树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种短切纤维增强尼龙树脂复合材料及其制备方法，该复合材料是通过向尼龙树脂中混入短切纤维、聚酰胺‑胺型树枝状高分子及助剂，熔融共混，切粒处理得到，所述的助剂包含尼龙成核剂。本发明的方法具有加工流动性好、生产工艺能耗低，可满足注塑、挤出、模塑等成型工艺要求；复合材料抗拉强度高、密度低，可用于航空航天、汽车工业、海洋工程装备等复合材料轻量化领域。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，涉及一种改性尼龙复合材料，具体涉及一种短切纤维增强尼龙树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙作为典型的工程塑料具有软化点高、摩擦系数低、耐磨损等优异性能，越来越受到人们的欢迎。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素，特别是对于PA6、PA66两大品种来说，与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势，虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。

因此，必须针对某一应用领域，通过改性，提高其某些性能，来扩大其应用领域。由于PA强极性的特点，吸湿性强，尺寸稳定性差，但可以通过改性来改善。

纤维由于其具有轻质高强，耐腐蚀和热膨胀系数低等优异性能，被广泛用作树脂基体的增强相。纤维增强热塑性复合材料(Fiber Reinforced ThermoplasticComposites，FRTPC)具有质量轻、性能高、生产效率高、易回收、可循环重复使用等突出特点，与热固性(树脂基)复合材料(Fiber Reinforced Thermosetting Composites，FRTSC)相比，其可回收性优势明显。如专利CN102558847A和CN102329517A通过纤维增强对尼龙进行改性，使得复合材料在电子电器、汽车、机械设备和精密仪器得到了广泛的应用。

但现有的长纤维改性增强尼龙树脂，大多采用预浸带工艺，工艺复杂且成本较高。由于短切纤维增强热塑性树脂复合材料操作简单，可采用高效率的注塑、模压等工艺制造产品。短切纤维增强尼龙树脂常规手段是增加各种助剂或相对提高复合材料纤维含量，但这两种常见方法会影响复合材料尺寸稳定性和加工流动性。

因此，在短切纤维增强尼龙树脂领域迫切需要一种具备高流动性且不损失甚至提高其它性能的尼龙复合材料及其制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改善短切纤维增强树脂基复合材料流动性方法，该方法通过加入聚酰胺-胺型树枝状高分子(Polyamide-aminedendriticpolymers，以下均记做PAMAM)及尼龙成核剂等其他助剂对尼龙树脂进行改性，提供的尼龙复合材料不仅具备高流动性，还不损失其他性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种短切纤维增强尼龙树脂复合材料，该复合材料是通过向尼龙树脂中混入短切纤维、聚酰胺-胺型树枝状高分子及助剂，熔融共混，切粒处理得到，所述的助剂包含尼龙成核剂。

较佳地，所述的短切纤维选择碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的任意一种以上。

较佳地，所述的短切纤维的长度为50-3000μm。

较佳地，所述的助剂还包含：偶联剂、抗氧剂中的任意一种以上。

较佳地，所述的抗氧剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰-己二胺和/或亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯；所述的偶联剂为KH-550型硅烷偶联剂，用于改善短切纤维与尼龙树脂之间的浸润性。

较佳地，所述的复合材料的原料以重量份数计如下：

尼龙树脂100份；

短切纤维：25-65份；

抗氧剂：0.1-1份；