CN101152747B - 一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法 - Google Patents

一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101152747B
CN101152747B CN2006101165971A CN200610116597A CN101152747B CN 101152747 B CN101152747 B CN 101152747B CN 2006101165971 A CN2006101165971 A CN 2006101165971A CN 200610116597 A CN200610116597 A CN 200610116597A CN 101152747 B CN101152747 B CN 101152747B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mould
metallic plate
fiber
product
fibre reinforced
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2006101165971A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101152747A (zh
Inventor
闫东广
杨桂生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Erdos Yong Jie Technology Co., Ltd.
Original Assignee
Shanghai Genius Advanced Materials Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Genius Advanced Materials Group Co Ltd filed Critical Shanghai Genius Advanced Materials Group Co Ltd
Priority to CN2006101165971A priority Critical patent/CN101152747B/zh
Publication of CN101152747A publication Critical patent/CN101152747A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101152747B publication Critical patent/CN101152747B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法，该方法是在模具底部放入处理过的金属板，在金属板的上方放置与金属板同样面积的纤维，然后密闭模具，并加热至单体反应所需的温度，将真空熔融脱水的己内酰胺液体，或者加入适量增韧剂，加热到一定的温度使其熔融混合而的得到混合液，在一定温度下，浇入模具中，保温反应5～30分钟，降温脱模，即得产品。与现有技术相比，本发明具有工艺简单，方便，纤维和基体的界面结合好等特点。

Description

一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法
技术领域
本发明涉及一种纤维增强尼龙与金属材料复合，制备复合材料制件的方法。该方法使尼龙6单体在金属表面原位聚合，一次成型尼龙6与金属的复合制件。
背景技术
铸型尼龙(MC尼龙)材料，一般是单体己内酰胺，经过真空脱水，加热反应成型制得，具有聚合温度低、工艺简单、结晶度高、分子量大、耐磨耗、自润滑、使用温度范围较宽等特点，是铜、铝等有色金属较为理想的替代材料，但与金属材料相比存在韧性较差、冲击强度偏低的缺点。
解决韧性差的问题的方法主要有三种：第一种是加入增塑剂；第二种是开发研制新的催化剂或选用多官能团助催化剂；第三种是共聚改性，目前常采用嵌段共聚方法改性，即采用一种端基已被活化了的“长链活性剂”，并以此引发己内酰胺的阴离子聚合，最终获得聚酰胺嵌段共聚物。这种嵌段共聚物是由聚酰胺硬链段提供材料的强度、刚度、模量、耐热性、耐磨性等；而由软段提供材料的冲击性、柔韧性和低温性等。
纤维是普遍应用的增强材料，在较好的界面结合的情况下，纤维起到传递应力的作用。填充大量的纤维显著地改变铸型尼龙材料的性能，其机械强度可以接近于一般的金属铸品。制品的硬度增加，耐热性大大提高，膨胀系数减小，吸水率降低，尺寸稳定性得到改善。
目前将纤维增强热塑性树脂粘接于金属基体的研究工作主要集中于热压成型的方法，这种方法是将树脂的粉料或粒料先涂覆于金属基体的表面，在一定的温度下熔融树脂，再施加一定的压力，使其粘结于金属的表面。但是这种成型方法所得复合材料的树脂与纤维的界面粘结性差，操作复杂，能量消耗高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单，方便，纤维和基体的界面结合好的连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法，其特征在于，该方法包括：在模具底部放入处理过的金属板，在金属板的上方放置与金属板同样面积的纤维，然后密闭模具，并加热至单体反应所需的温度；将真空熔融脱水的己内酰胺液体，在一定温度下，浇入模具中，保温反应5～30分钟，降温脱模，即得产品。
该方法还包括：将真空熔融脱水的己内酰胺液体，加入适量增韧剂，加热到一定的温度使其熔融混合而的得到混合液，在一定温度下，浇入模具中，保温反应5～30分钟，降温脱模，即得产品。
该方法具体包括：
(1)金属板的处理：用喷砂机处理金属表面，喷砂机的喷嘴距离金属板的表面4cm左右，直到得到表面均一的金属板；
(2)反应单体的准备：向反应釜中依次投入己内酰胺、一定量添加剂和NaOH水溶液，启动真空泵，压力低于3mmHg后开始加热，维持整个过程压力低于3mmHg，并在温度高于树脂熔点温度时使熔体回流、溅调，当回流管最上端炽热时停止抽真空，将熔体加热至100℃～200℃；
(3)纤维的准备：将选用好的纤维材料，在80～120℃的通风烘箱烘烤10～60分钟，制备成相应的形状放入模具中，铺放在金属板的上方；
(4)复合材料的成型：向反应釜中加入一定量的甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀后，通过高压氮气将反应釜中的熔体注入模具中，保温聚合，冷却脱模后即得制品。
所述的金属板包括碳钢、铁、不锈钢、铝、铜、锌的纯金属或合金。
所述的增韧剂包括尼龙类、聚氨酯类、ABS、聚醚类、带羟基的聚四氢呋喃和带有氨基的液体橡胶。
所述的增韧剂的加入量为尼龙基体的2％～30％重量，优选4％～20％重量。
所述的纤维可用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、植物纤维和凯夫拉等，纤维组合方式可为纤维束，可为纤维布，也可是纤维毡。
所述添加剂包括消泡剂。
与现有技术相比，本发明采用树脂单体在金属基体表面原位聚合的方法制备树脂金属复合制件，纤维(玻璃纤维、碳纤维、凯夫拉纤维等)均匀分布在基体中，由于浇铸入模具的是粘度很小的单体树脂混熔体，纤维的浸渍效果好，所以纤维和基体的界面结合好，从而起到很好的传递应力作用，对基体增强增韧，二种改性方法的复合作用可以对基体材料的性能有更大的提高，工艺简单，方便。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图1中，1-反应釜  2-模具  3-铁夹  4-进料口  5-排气空  6-加热棒  7-回流冷凝管  8-进气口。
具体实施方式
以下结合具体实施例来说明本发明所涉及的方法和工艺。
实施例1
如图1，向反应釜1中依次投入己内酰胺，加入2％的消泡剂和2％NaOH，启动真空泵，压力低于3mmHg后开始加热，维持整个过程压力低于3mmHg并在温度达108℃～116℃时使熔体回流20分钟。当回流管最上端炽热时停止抽真空。将熔体加热至132℃～134℃时，加入TDI搅匀，把处理过金属板和玻璃毡(玻璃布或碳纤维布)依次铺入模具中，如图1，关闭进料管，启动真空泵，对模具2抽真空，压力低于3mmHg后，开启进料管，同时用高压氮气将树脂压入进入模具中，保持模温150℃～160℃，熔体聚合5～30分钟，冷却脱模后得制品。
实施例2
如图1，向反应釜中依次投入己内酰胺，10％的尼龙1212，加入2％的消泡剂和2％NaOH，启动真空泵，压力低于3mmHg后开始加热，维持整个过程压力低于3mmHg并在温度达160℃～200℃时使熔体保持沸腾直到尼龙1212完全溶解，向反应釜内加入TDI搅匀。把处理过金属板和玻璃毡(玻璃布或碳纤维布)依次铺入模具中，如图1，关闭进料管，启动真空泵，对模具抽真空，压力低于3mmHg后，开启进料管，同时用高压氮气将反应釜内树脂压入进入模具中，保持模温160℃～200℃，熔体聚合5～30分钟，冷却脱模后得制品。
实施例3
如图1，向反应釜中依次投入己内酰胺，10％的尼龙66，加入2％的消泡剂和2％NaOH，启动真空泵，压力低于3mmHg后开始加热，维持整个过程压力低于3mmHg并在温度达160℃～200℃时使熔体保持沸腾直到尼龙66完全溶解，向反应釜内加入TDI搅匀。把处理过金属板和玻璃毡(玻璃布或碳纤维布)依次铺入模具中，如图1，关闭进料管，启动真空泵，对模具抽真空，压力低于3mmHg后，开启进料管，同时用高压氮气将反应釜内树脂压入进入模具中，保持模温160℃～200℃，熔体聚合5～30分钟，冷却脱模后得制品。
实施例4
参见图1，向反应釜中依次投入己内酰胺，30％的尼龙1111，加入2％的消泡剂和2％NaOH，启动真空泵，压力低于3mmHg后开始加热，维持整个过程压力低于3mmHg并在温度达160℃～200℃时使熔体保持沸腾直到尼龙1111完全溶解，向反应釜内加入TDI搅匀。用喷砂机处理金属表面，喷砂机的喷嘴距离金属板的表面4cm左右，直到得到表面均一的金属板，把该处理过金属板和在100℃的通风烘箱烘烤30分钟玻璃毡(玻璃布或碳纤维布)依次铺入模具中，如图1，关闭进料管，启动真空泵，对模具抽真空，压力低于3mmHg后，开启进料管，同时用高压氮气将反应釜内树脂压入进入模具中，保持模温160℃～200℃，熔体聚合5～30分钟，冷却脱模后得制品。
实施例5
参见图1，向反应釜中依次投入己内酰胺，30％的尼龙1111，加入2％的消泡剂和2％NaOH，启动真空泵，压力低于3mmHg后开始加热，维持整个过程压力低于3mmHg并在温度达160℃～200℃时使熔体保持沸腾直到尼龙1111完全溶解，向反应釜内加入TDI搅匀。用喷砂机处理金属表面，喷砂机的喷嘴距离金属板的表面4cm左右，直到得到表面均一的金属板，把该处理过金属板和在120℃的通风烘箱烘烤10分钟玻璃毡(玻璃布或碳纤维布)依次铺入模具中，如图1，关闭进料管，启动真空泵，对模具抽真空，压力低于3mmHg后，开启进料管，同时用高压氮气将反应釜内树脂压入进入模具中，保持模温200℃，熔体聚合5分钟，冷却脱模后得制品。
实施例6
参见图1，向反应釜中依次投入己内酰胺，10％的尼龙1111，加入2％的消泡剂和2％NaOH，启动真空泵，压力低于3mmHg后开始加热，维持整个过程压力低于3mmHg并在温度达160℃使熔体保持沸腾直到尼龙1111完全溶解，向反应釜内加入TDI搅匀。用喷砂机处理金属表面，喷砂机的喷嘴距离金属板的表面4cm左右，直到得到表面均一的金属板，把该处理过金属板和在100℃的通风烘箱烘烤30分钟玻璃毡(玻璃布或碳纤维布)依次铺入模具中，如图1，关闭进料管，启动真空泵，对模具抽真空，压力低于3mmHg后，开启进料管，同时用高压氮气将反应釜内树脂压入进入模具中，保持模温160℃，熔体聚合30分钟，冷却脱模后得制品。

Claims (6)

1.一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法，其特征在于，该方法包括：在模具底部放入处理过的金属板，在金属板的上方放置与金属板同样面积的纤维，然后密闭模具，并加热至单体反应所需的温度；将真空熔融脱水的己内酰胺液体，在160℃～200℃下，浇入模具中，保温反应5～30分钟，降温脱模，即得产品；
该方法还包括：将真空熔融脱水的己内酰胺液体，加入适量增韧剂，加热到一定的温度使其熔融混合而的得到混合液，在160℃～200℃下，浇入模具中，保温反应5～30分钟，降温脱模，即得产品；
该方法具体包括：
(1)金属板的处理：用喷砂机处理金属表面，喷砂机的喷嘴距离金属板的表面4cm左右，直到得到表面均一的金属板；
(2)反应单体的准备：向反应釜中依次投入己内酰胺、一定量添加剂和NaOH水溶液，启动真空泵，压力低于3mmHg后开始加热，维持整个过程压力低于3mmHg，并在温度高于树脂熔点温度时使熔体回流、溅调，当回流管最上端炽热时停止抽真空，将熔体加热至100℃～200℃；
(3)纤维的准备：将选用好的纤维材料，在80～120℃的通风烘箱烘烤10～60分钟，制备成相应的形状放入模具中，铺放在金属板的上方；
(4)复合材料的成型：向反应釜中加入一定量的甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀后，通过高压氮气将反应釜中的熔体注入模具中，保温聚合，冷却脱模后即得制品。
2.根据权利要求1所述的连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法，其特征在于，所述的金属板包括碳钢、铁、不锈钢、铝、铜、锌的纯金属或合金。
3.根据权利要求1所述的连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法，其特征在于，所述的增韧剂包括尼龙类、聚氨酯类、ABS、聚醚类、带羟基的聚四氢呋喃和带有氨基的液体橡胶。
4.根据权利要求1所述的连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法，其特征在于，所述的增韧剂的加入量为尼龙基体的2％～30％重量。
5.根据权利要求1所述的连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法，其特征在于，所述的纤维可用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、植物纤维和凯夫拉，纤维组合方式可为纤维束，可为纤维布，也可是纤维毡。
6.根据权利要求1所述的连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法，其特征在于，所述添加剂包括消泡剂。
CN2006101165971A 2006-09-27 2006-09-27 一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法 Active CN101152747B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2006101165971A CN101152747B (zh) 2006-09-27 2006-09-27 一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2006101165971A CN101152747B (zh) 2006-09-27 2006-09-27 一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101152747A CN101152747A (zh) 2008-04-02
CN101152747B true CN101152747B (zh) 2010-09-08

Family

ID=39254733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006101165971A Active CN101152747B (zh) 2006-09-27 2006-09-27 一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101152747B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103160119B (zh) * 2011-12-19 2016-08-03 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种聚酰胺纳米阻隔材料及其制备方法
CN106335251A (zh) * 2016-08-22 2017-01-18 联诺欧机械科技江苏有限公司 一种耐氧化金属复合材料
CN109467921A (zh) * 2019-01-10 2019-03-15 邢台中车环保科技有限公司 一种纤维骨架增强尼龙磨耗板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1134431A (zh) * 1996-01-29 1996-10-30 白玉泉 Mc尼龙改性共聚物
CN1265400A (zh) * 2000-03-24 2000-09-06 清华大学 一种高含量玻璃纤维增强铸型尼龙复合材料的制备方法
CN1292394A (zh) * 2000-10-20 2001-04-25 清华大学 一种碳纤维增强铸型尼龙复合材料的制备方法
US6344160B1 (en) * 1996-09-17 2002-02-05 Compcast Technologies, Llc Method for molding composite structural plastic and objects molded thereby

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1134431A (zh) * 1996-01-29 1996-10-30 白玉泉 Mc尼龙改性共聚物
US6344160B1 (en) * 1996-09-17 2002-02-05 Compcast Technologies, Llc Method for molding composite structural plastic and objects molded thereby
CN1265400A (zh) * 2000-03-24 2000-09-06 清华大学 一种高含量玻璃纤维增强铸型尼龙复合材料的制备方法
CN1292394A (zh) * 2000-10-20 2001-04-25 清华大学 一种碳纤维增强铸型尼龙复合材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101152747A (zh) 2008-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4692291A (en) Molding method using fast curing fiber reinforced, low viscosity thermosetting resin
CN102079881A (zh) 高强度热固性分子基复合材料及其应用
JPH09202854A (ja) ポリアミド１２マトリックスを基材とする熱可塑的に成形可能な複合材料、製造方法および使用方法
CN101525433A (zh) 一种纤维增强改性反应注射模压尼龙板材及其制备方法
CN105733096B (zh) 一种长碳纤维增强热塑性复合材料及其制备方法
CN101152747B (zh) 一种连续纤维增强尼龙与金属复合制备制件的方法
CN102391648A (zh) 一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法和应用
CN106626439A (zh) 低成本、大丝束48k碳纤维预浸布及其复合材料的制造方法
CN110712379A (zh) 一种碳纤维增强热塑性树脂板材及其制造方法
CN112029234A (zh) 一种可快速增稠环氧树脂组合物及其纤维增强复合材料半固化料
CN103978693B (zh) 一种长纤维增强mc尼龙复合材料制品的制造方法
CN101456953B (zh) 有机硅烷改性双酚a型氰酸酯树脂及其制备方法
CN111438357B (zh) 用于制备哑铃的复合材料及使用该材料制作哑铃的方法
CA1162712A (en) Molding process and apparatus therefore
CN106674900A (zh) 纤维增强汽车零部件快速成型用的环氧树脂组合物及其制备方法
CN106977875B (zh) 一种低温催化固化醇醛树脂体系及其制备方法
CN102490375A (zh) 适用于热塑性树脂复合材料的树脂传递模塑设备及其应用
CN116120600A (zh) 一种纤维增强热塑性复合材料原位浸渍成型方法
CN102532652B (zh) 抗冲击耐磨衬板及其制备方法
JPS6117256B2 (zh)
EP0063403B1 (en) Process of producing reinforced articles
CN100355808C (zh) 连续长纤增强反应型尼龙树脂及其制造方法
JP2858896B2 (ja) 繊維強化ポリアミド樹脂組成物の製造方法
CN109089420B (zh) 低粘度环氧树脂及其低voc可固化配制品
JP3231460B2 (ja) 液状樹脂成形用金型

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: SHANGHAI GENIUS ADVANCED MATERIALS (GROUP) CO., LT

Free format text: FORMER NAME: JIESHIJIE NEW MATERIALS CO., LTD., SHANGHAI

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 201109 Minhang District North Road, Shanghai, No. 800

Patentee after: Shanghai Genius Advanced Material (Group) Co., Ltd.

Address before: 201109 Minhang District North Road, Shanghai, No. 800

Patentee before: Jieshijie New Materials Co., Ltd., Shanghai

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: ORDOS YONGJIE NEW MATERIAL CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI GENIUS NEW MATERIAL (GROUP) CO., LTD.

Effective date: 20120316

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201109 MINHANG, SHANGHAI TO: 010321 ORDOS, INNER MONGOLIA AUTONOMOUS REGION

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120316

Address after: 010321 east industrial base, Zhungeer Qi new road, Erdos, the Inner Mongolia Autonomous Region

Patentee after: Ordos Yong Jiexin Material Co. Ltd.

Address before: 201109 Minhang District North Road, Shanghai, No. 800

Patentee before: Shanghai Genius Advanced Material (Group) Co., Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: ORDOS YONGJIE TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: ORDOS YONGJIE NEW MATERIAL CO., LTD.

Effective date: 20120615

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120615

Address after: 010321 east industrial base, Zhungeer Qi new road, Erdos, the Inner Mongolia Autonomous Region

Patentee after: Erdos Yong Jie Technology Co., Ltd.

Address before: 010321 east industrial base, Zhungeer Qi new road, Erdos, the Inner Mongolia Autonomous Region

Patentee before: Ordos Yong Jiexin Material Co. Ltd.