CN110804307B - 一种碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维增强聚酰胺复合材料，按重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂100份；碳纤维100‑250份；乙烯‑甲基丙烯酸共聚物的衍生物2‑18份；氯化钙和/或氯化锂0.1‑10份。本发明选用特定的乙烯‑甲基丙烯酸共聚物的衍生物，通过氯化钙和/或氯化锂调整浸渍后的结晶性，使碳纤维增强聚酰胺复合材料的制备过程中具有低的孔隙率，提升材料的力学性能。

Description

一种碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法。
背景技术
连续纤维增强热塑性复合材料由于具有高强度、高模量、高抗冲击性能、100%可回收等特点，逐渐在各行各业开始替代金属或热固性复合材料，比如碳纤维增强的特种工程塑料，如PPS、PEEK、PEI等，已经在民用客机上广泛使用。连续玻璃纤维增强聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺等复合材料也成熟应用于冷藏集装箱内衬板、汽车零部件、RTP管道等领域。连续碳纤维聚酰胺复合材料具有优异的力学性能和耐温性能，因此在汽车轻量化、以塑代钢方面具有较大的发展潜力。
但是，碳纤维增强聚酰胺复合材料加工难度大，主要原因在于碳纤维直径小且表面缺少活性基团，尼龙树脂熔体与碳纤维接触时无法进行充分浸渍，导致碳纤维之间存在孔隙，导致产品性能偏低。现阶段，为了解决孔隙率过大的问题，研究工作集中在对树脂进行改性或对碳纤维表面进行处理。
专利CN101790559B公开了用含有热塑性聚合物的复合聚合物基质浸渍连续纤维的方法，专利中采用碳纳米管增强的半结热塑性聚合物浸渍连续纤维，但碳纳米管的处理和分散难度较大。
中国专利申请CN105542448A公开了一种高性能碳纤维增强聚酰胺复合材料，其中采用了马来酸酐接枝聚烯烃弹性体作为增韧剂，碳纤维进行表面功能羧基化，可以改善碳纤维与树脂基体之间的相容性。中国专利申请CN103788632A公开了一种高刚性高耐久性的碳纤维增强聚酰胺复合材料，其中增韧剂为丙烯酸酯类橡胶，用聚氨酯预聚体处理碳纤维，能够增加碳纤维与树脂基体的结合。上述两件申请需要对碳纤维进行预处理，但由于碳纤维表面处理得到的基团数量有限，且表面基团与聚酰胺的结合力较弱，对孔隙率的改善效果有限。
发明内容
本发明目的在于，提供一种碳纤维增强聚酰胺复合材料，在制备的过程中具有低的孔隙率，并且具有优秀的力学性能。
本发明的另一目的在于，提供上述碳纤维增强聚酰胺复合材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种碳纤维增强聚酰胺复合材料，按重量份计，包括以下组分：
聚酰胺树脂 100份；
碳纤维 100-250份；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物 2-18份；
氯化钙和/或氯化锂 0.1-10份；
所述的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物是乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐或乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐。
优选氯化锂。氯化锂对于孔隙率的改善更好。
所述的聚酰胺选自PA6、PA11、PA12、PA66、PA610、PA612、PA46、PA1010、PA6T、PA9T、PA10T、PA-MXD6中的至少一种。
上述的所述的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物，具体是指，其中的一些丙烯酸官能团部分被中和为锌盐或钠盐。通过部分羧基官能团被中和成盐，能够降低共聚物中羧酸基团的比例，避免共聚物与聚酰胺发生剧烈反应产生交联的情况，影响流动性和浸渍效果。
所述的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物的熔体流动指数在0.7~6g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）。优选的，所述的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物的熔体流动指数在0.7~1.2g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）。具体的，可以是：
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐，熔指1.1g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐，熔指0.7g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐，熔指1g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐，熔指0.9g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）。
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐，熔指5.5g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）；
优选的，按重量份计，还包括0.3-10份的含有酰胺键的胺类抗氧剂；所述的胺类抗氧剂选自N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺，N,N'-双(2,2,6,6-四乙基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺。
氯化钙和氯化锂会在螺杆混炼过程中熔融，因此不要求细粒径，一般市售的目数范围在20~300目都能实现本发明的目的，粒径很细的也能达到本发明的效果，但是会提升成本。
氯化钙和氯化锂起到的不是成核剂的作用，而是在降温过程中能够抑制聚酰胺的结晶。其他矿物填料或者无机盐如滑石粉、碳酸钙、硅灰石、硫酸钡、云母、硅微粉、二氧化硅、氢氧化镁、蒙脱土、勃姆石等，在加工过程中是不会熔融的，反而能够作为成核剂促进聚酰胺的结晶，不会有本发明的技术效果。
在本发明的复合材料配方中，加入含有酰胺键的胺类抗氧剂，不仅具有抗氧化效果，还具有内润滑效果，提升碳纤维与聚酰胺树脂基体的结合效果，降低孔隙率。
本发明对碳纤维没有什么要求，一般的，所述的碳纤维的单丝直径为5~8微米，单丝数量为3000根~24000根。所述的氯化钙和氯化锂是无水的。
聚酰胺对于水是很敏感的，实验中发现，氯化钙或者氯化锂中的结晶水也会造成聚酰胺的水解，即使会带来浸渍效果的提升，也会造成聚酰胺其他性能的下降。因此在制备过程中加入的氯化钙和氯化锂要求是不含水或是不含结晶水的。并且，即使在工艺中加入的氯化钙或氯化锂含水，通过本发明的方法得到的聚酰胺复合材料中的氯化钙或者氯化锂也是不含水分的。
上述的碳纤维增强聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：将预加热的碳纤维纱展纱后进入预浸模头，模头挤出充分熔融的聚酰胺、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物、氯化钙和/或氯化锂 、抗氧剂，充分浸润后冷却定型，得到碳纤维增强聚酰胺复合材料。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过特选聚酰胺、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物共混的树脂基体，通过加入氯化钙和/或氯化锂，能够促进碳纤维与树脂基体的融合，降低孔隙率。本发明不需要对碳纤维进行预处理或者改性处理，不仅能够保证碳纤维的力学性能，而且具有优秀的加工性能。
进一步的，通过加入含有酰胺键的胺类抗氧剂，不仅具有抗氧化性能，而且润滑性能好，能够进一步改善孔隙率。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
本发明所用原料来源于市售产品
PA66：河南神马EPR24；
PA6：美国霍尼韦尔H8202；
PA610：苏州翰普Hiprolon 70；
PA46：荷兰DSM Stanyl PA46；
PA10T：金发Vicnyl PA10T；
碳纤维：东丽T700，单丝数量为3000根，单丝直径6微米；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐A：熔指1.1g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐：熔指0.7g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐B：熔指5.5g/10min（测试条件：190℃，2.16kg）；
马来酸酐接枝POE：牌号为Fusabond N493（Dupont）。
乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物：牌号为Lotader AX8900（Akema）；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物：牌号为Elvaloy 1224AC（Dupont）。
无水氯化钙：200目；
无水氯化锂：200目；
碳酸钙：1250目；
二氧化硅：2500目；
抗氧剂A：N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺；
抗氧剂B：N,N'-双(2,2,6,6-四乙基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺；
抗氧剂C：4,4'-双（α,α-二甲基苄基）二苯胺，牌号为Naugard 445（Chemtura）；
抗氧剂D： N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，牌号为IRGANOX 1098（BASF）；
上述聚酰胺树脂和添加剂按照一定比例混合均匀后，通过挤出机熔融塑化，在预浸模头中与碳纤维充分浸渍，冷却后得到厚度为0.3mm的碳纤维增强聚酰胺复合材料单向带，其中碳纤维的质量分数为60%左右。
各项性能测试方法：
（1）拉伸性能测试：在单向带上裁取0°拉伸样条，按照ASTM D3039标准测试拉伸强度和拉伸模量。
（2）孔隙率测试：采用密度法测试材料的孔隙率，其计算公式为：
Vv=1-ρm(Wr/ρr+Ws/ρs)
式中，Vv是复合材料孔隙率；ρm是复合材料密度；Wr是树脂质量分数；Ws是碳纤维质量分数；ρr是树脂密度；ρs是碳纤维密度。
（3）落锤冲击测试：将单向带按照0/90度铺层，加热复合形成整体，裁切成100mm*100mm规格的样品，样品在-30℃低温箱中处理24小时后进行落锤冲击测试。砝码重量3kg，冲击头半径5mm，选择不同的高度冲击样品，直到样品破裂。
表1：实施例1-7碳纤维增强聚丙烯复合材料各组分配比及各项性能测试结果（重量份）
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
PA6 100 100 100 100 100 100 100
碳纤维 150 150 150 150 150 150 150
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐A 2 6 18 2 2 2
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐 6
无水氯化钙 0.1 0.5 1 0.5 0.5 0.5
无水氯化锂 0.5
抗氧剂A 2 2 2 2 5 5
抗氧剂B 2
孔隙率，% 0.8 0.9 1.1 0.9 0.7 0.5 0.6
单向带浸渍效果 良好 良好 优秀 良好 良好 优秀 优秀
0°拉伸强度，MPa 1896 1814 1689 1723 1912 1954 1965
0°拉伸模量，GPa 91 90 88 89 92 92 91
落锤冲击强度，m· kg 3.0 3.6 4.5 3.9 3.0 3.0 2.8
从实施例1-7与实施例8-11可知，基于不同的树脂基体，力学性能是有不同，但是根据本发明都能够有效提升浸渍效果以降低孔隙率，通过本发明的方法，能够有效改善孔隙率。
从实施例5/6可知，氯化锂更有利于孔隙率的改善。
表2：实施例8-11碳纤维增强聚丙烯复合材料各组分配比及各项性能测试结果（重量份）
实施例8 实施例9 实施例10 实施例11
PA66 100
PA610 100
PA46 100
PA10T 100
碳纤维 150 150 150 150
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐A 6 6 6 6
无水氯化钙 0.5 0.5 0.5 0.5
抗氧剂A 2 2 2 2
孔隙率，% 0.9 0.9 1.1 1.0
单向带浸渍效果 良好 良好 良好 良好
0°拉伸强度，MPa 2015 1895 2107 2207
0°拉伸模量，GPa 93 90 98 99
落锤冲击强度，m· kg 3.0 3.3 2.6 2.5
表3：实施例12-13碳纤维增强聚丙烯复合材料各组分配比及各项性能测试结果（重量份）
实施例12 实施例13 实施例14
PA6 100 100 100
碳纤维 150 150 150
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐A 6 6
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐B 6
无水氯化钙 0.5 0.5 0.5
抗氧剂A 2
抗氧剂C 2
抗氧剂D 2
孔隙率，% 1.8 1.7 1.2
单向带浸渍效果 良好 良好 良好
0°拉伸强度，MPa 1619 1676 1735
0°拉伸模量，GPa 89 90 88
落锤冲击强度，m· kg 3.0 2.9 3.5
从实施例12/13可知，本发明选用的胺类抗氧剂不仅具有抗氧化功能，对于碳纤维增强聚酰胺具体还具有很好的润滑的性能，因此能够提升浸渍效果，而常用的普通抗氧剂没有如此效果。
表4：对比例1-3碳纤维增强聚丙烯复合材料各组分配比及各项性能测试结果（重量份）
对比例1 对比例2 对比例3
PA6 100 100 100
碳纤维 150 150 150
马来酸酐接枝POE 6
乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物 6
乙烯-甲基丙烯酸共聚物 6
无水氯化钙 0.1 0.5 1
抗氧剂A 2 2 2
孔隙率，% 2.9 3.3 3.6
单向带浸渍效果 较差 较差 较差
0°拉伸强度，MPa 1296 1334 1258
0°拉伸模量，GPa 82 76 75
落锤冲击强度，m· kg 2.3 1.1 0.9
从对比例1-3可知，采用马来酸酐接枝POE、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物，浸渍效果差，导致孔隙率过高，力学性能低。
表5：对比例4-6碳纤维增强聚丙烯复合材料各组分配比及各项性能测试结果（重量份）
对比例4 对比例5 对比例6
PA6 100 100 100
碳纤维 150 150 150
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐 6 6 6
无水碳酸钙 0.5
无水二氧化硅 0.5
抗氧剂A 2 2 2
孔隙率，% 5.1 4.5 3.3
单向带浸渍效果 很差 很差 较差
0°拉伸强度，MPa 1096 1107 1371
0°拉伸模量，GPa 73 69 85
落锤冲击强度，m· kg 0.8 0.7 2.1
从对比例4、5可知，采用目数1250以上的细小普通的填料具有成核剂和提升分散效果的作用，但是反而会降低浸渍效果。
从对比例6可知，需要根据本发明的组合的协同作用才能得到本发明的技术效果。

Claims (9)

1.一种碳纤维增强聚酰胺复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
聚酰胺树脂 100份；
碳纤维 100-250份；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物 2-18份；
氯化钙和/或氯化锂 0.1-1份；
所述的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物为乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐和/或乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐。
2.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚酰胺复合材料，其特征在于，所述的聚酰胺选自PA6、PA11、PA12、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA46、PA6T、PA9T、PA10T、PA-MXD6中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚酰胺复合材料，其特征在于，所述的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物的熔体流动指数在0.7~6g/10min，测试条件：190℃，2.16kg。
4.根据权利要求3所述的碳纤维增强聚酰胺复合材料，其特征在于，所述的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物的熔体流动指数在0.7~1.2g/10min，测试条件：190℃，2.16kg。
5.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚酰胺复合材料，其特征在于，按重量份计，还包括0.3-10份的含有酰胺键的胺类抗氧剂；所述的胺类抗氧剂选自N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺，N,N'-双(2,2,6,6-四乙基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚酰胺复合材料，其特征在于，所述的碳纤维的单丝直径为5~8微米，单丝数量为3000根~24000根。
7.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚酰胺复合材料，其特征在于，所述的氯化钙和氯化锂是无水的。
8.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚酰胺复合材料，其特征在于，所述的氯化钙和/或氯化锂选自氯化锂。
9. 权利要求5所述的碳纤维增强聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将预加热的碳纤维纱展纱后进入预浸模头，模头挤出充分熔融的聚酰胺、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的衍生物、氯化钙和/或氯化锂 、抗氧剂，充分浸润后冷却定型，得到碳纤维增强聚酰胺复合材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111440438A (zh) * 2020-05-07 2020-07-24 湖北洋田塑料制品有限公司 一种半芳香族尼龙改性复合材料及其制备方法
CN116478476B (zh) * 2023-05-06 2023-11-28 青岛中新华美塑料有限公司 一种pp/pa合金及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102229747A (zh) * 2011-06-08 2011-11-02 深圳市科聚新材料有限公司 一种碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法
CN103665834A (zh) * 2013-11-19 2014-03-26 青岛汇而通商贸有限公司 环保无毒耐高温尼龙材料
CN103958594A (zh) * 2011-12-09 2014-07-30 霍尼韦尔国际公司 用于尼龙体系的成核剂
CN105121552A (zh) * 2013-04-15 2015-12-02 巴斯夫欧洲公司 耐灼热丝的聚酰胺
CN107523050A (zh) * 2017-07-19 2017-12-29 广东圆融新材料有限公司 一种耐刮擦聚酰胺组合物及其制备方法
CN109135276A (zh) * 2018-08-23 2019-01-04 上海金发科技发展有限公司 抗翘曲耐高温增强聚酰胺组合物及其制备方法
CN109651804A (zh) * 2018-11-23 2019-04-19 中广核俊尔新材料有限公司 一种连续玻璃纤维增强尼龙复合板材及其制备方法和在制备汽车制动踏板中的应用
WO2019121039A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Ems-Patent Ag Schlagzähmodifizierte polyamid-formmassen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102229747A (zh) * 2011-06-08 2011-11-02 深圳市科聚新材料有限公司 一种碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法
CN103958594A (zh) * 2011-12-09 2014-07-30 霍尼韦尔国际公司 用于尼龙体系的成核剂
CN105121552A (zh) * 2013-04-15 2015-12-02 巴斯夫欧洲公司 耐灼热丝的聚酰胺
CN103665834A (zh) * 2013-11-19 2014-03-26 青岛汇而通商贸有限公司 环保无毒耐高温尼龙材料
CN107523050A (zh) * 2017-07-19 2017-12-29 广东圆融新材料有限公司 一种耐刮擦聚酰胺组合物及其制备方法
WO2019121039A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Ems-Patent Ag Schlagzähmodifizierte polyamid-formmassen
CN109135276A (zh) * 2018-08-23 2019-01-04 上海金发科技发展有限公司 抗翘曲耐高温增强聚酰胺组合物及其制备方法
CN109651804A (zh) * 2018-11-23 2019-04-19 中广核俊尔新材料有限公司 一种连续玻璃纤维增强尼龙复合板材及其制备方法和在制备汽车制动踏板中的应用

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