專利名稱：一種聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚鄰苯二甲酰胺(PPA)是以鄰苯二甲酸為原料的半芳香族尼龍，是一種半結(jié)晶性熱塑性功能型材料。PPA具有優(yōu)異的綜合物性，優(yōu)秀的耐高溫性能，高剛性、高強(qiáng)度、極佳的尺寸精度及穩(wěn)定性和低翹曲性、良好的耐化學(xué)性，在熱、電、物理及耐化學(xué)性方面都有良好的表現(xiàn)。特別是在高溫下仍具有高剛性與高強(qiáng)度及極佳的尺寸精度和穩(wěn)定性，這使得PPA 在汽車、電子電氣、機(jī)械工程等領(lǐng)域都擁有廣泛的應(yīng)用前景。目前，PPA主要采用玻璃纖維、碳纖維等填充材料填充，以改善PPA材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能等性能，獲得的增強(qiáng)型PPA復(fù)合材料，但是獲得的增強(qiáng)型PPA材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能等性能還是不理想，同時，玻璃纖維、碳纖維等填充材料在制備過程對環(huán)境的污染較大，不利環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐熱性能和環(huán)保的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料。以及，提供一種工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，包括如下重量份數(shù)的配方組分聚鄰苯二甲酰胺 44 79. 8份玄武巖纖維20 55份潤滑劑0.2 1份。以及，上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟按照上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料的配方分別稱取各組分；將所述聚鄰苯二甲酰胺、潤滑劑混合形成混合物料；將所述混合物料與玄武巖纖維混合進(jìn)行擠出，造粒，得到所述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；其中，所述玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式加入與所述混合物料混合。上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料通過適當(dāng)含量范圍的各組分在擠出過程中互相作用，使得聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能優(yōu)良的物理綜合性能。其中，玄武巖纖維與聚鄰苯二甲酰胺之間具有良好的相容性，使得兩組分在擠出過程中互相結(jié)合，賦予該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能，同時，玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，生產(chǎn)過程無害，使得該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料環(huán)保；潤滑劑在擠出過程中與其它組分共同作用，使得各組分分散均勻。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法只需按配方將各組分進(jìn)行分步進(jìn)料并擠出即可得到產(chǎn)品，其制備方法工藝簡單，成本低，安全、環(huán)保，適于工業(yè)化生產(chǎn)。其中，該玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式進(jìn)料，提高了玄武巖纖維與其他組分混合的均勻性，從而提高該玄武巖纖維在聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料中的分散性，使得聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料是微觀結(jié)構(gòu)更加均衡和穩(wěn)定。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1為本發(fā)明聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供一種具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料包括如下重量份數(shù)的配方組分聚鄰苯二甲酰胺(PPA)44 --79. 8 份
玄武巖纖維20 ^ 55份
潤滑劑0. 2 ‘ 1份。這樣，上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料通過適當(dāng)含量范圍的各組分在擠出過程中互相作用，使得聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能優(yōu)良的物理綜合性能。其中，玄武巖纖維與聚鄰苯二甲酰胺之間具有良好的相容性，使得兩組分在擠出過程中互相結(jié)合，賦予該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能，同時，玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，生產(chǎn)過程無害，使得該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料環(huán)保；潤滑劑在擠出過程中與其它組分共同作用，使得各組分分散均勻。具體地，上述聚鄰苯二甲酰胺作為聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料的基礎(chǔ)組分之一，該聚鄰苯二甲酰胺可以是本技術(shù)領(lǐng)域常用的聚鄰苯二甲酰胺，其獲得方式可以市購或者采用常規(guī)的生產(chǎn)方法制備獲得。如可以是蘇威公司的注塑級PPAA-1000、PPAA-4000等。上述玄武巖纖維是以天然的火山噴出巖作為原料，將其破碎后加入熔窯中，在 1450°C 1500°C熔融后，通過鉬銠合金拉絲漏板制備而成的連續(xù)纖維。玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，加之生產(chǎn)過程無害，且產(chǎn)品壽命長，是一種低成本、高性能、潔凈程度理想的新型綠色環(huán)保材料。具有獨(dú)特的優(yōu)良性能，其拉伸彈性模量比玻璃纖維高出20%以上；使用溫度范圍廣，可以在(_270°C 960°C )使用，具有吸波、防輻射性能，耐酸堿性能， 隔熱保溫性能，隔音性能，絕緣性能等，在本發(fā)明中作為增強(qiáng)材料使用，與上述聚鄰苯二甲酰胺組分一起作為本發(fā)明的基礎(chǔ)組分。該玄武巖纖維優(yōu)選為采用有機(jī)硅氧烷或有機(jī)鈦化合物處理而獲得，該玄武巖纖維的單纖維直徑優(yōu)選為5 23微米，其長度優(yōu)選為1 10毫米。 該優(yōu)選的玄武巖纖維能進(jìn)一步提高與聚鄰苯二甲酰胺組分之間的相容性，從而進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能。其中，采用有機(jī)硅氧烷或有機(jī)鈦化合物處理玄武巖纖維的方法優(yōu)選為采用有機(jī)硅氧烷及有機(jī)鈦化合物復(fù)合處理玄武巖纖維的方法優(yōu)選為將PH值為3 5的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑及有機(jī)鈦化合物偶聯(lián)劑(其摩爾比為2 1 1 2)復(fù)合溶液與玄武巖纖維混勻，并于60 90°C下活化2 5小時。其中，有機(jī)鈦化合物優(yōu)選但不僅僅為鈦酸酯。上述潤滑劑優(yōu)選為季戊四醇硬脂酸脂、聚硅氧烷中的至少一種。該優(yōu)選的潤滑劑的加入，使得上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料在擠出成型過程中，提高玄武巖纖維的分散性能，使得該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)更加均衡和穩(wěn)定。進(jìn)一步優(yōu)選地，上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料中還包括0. 05 0. 6重量份數(shù)的抗氧化劑。因此，在一優(yōu)選的實(shí)施例中，上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料包括如下重量百分比的配方組分
聚鄰苯二曱酰胺(PPA) 44-79.8份玄武巖纖維20~55份
抗氧劑0.05 0.6份
潤滑劑0.2 1份。具體地，上述抗氧劑優(yōu)選為所述抗氧劑為N，N’ -1，6-亞己基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]、四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、 三(2. 4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基芐基)-1， 3，5-三嗪-2，4，6-(1Η，3Η，5Η)-三酮中的至少一種。該抗氧劑的參入，賦予上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料具有抗氧化性能，從而延緩了該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料的老化。該優(yōu)選種類的抗氧劑，進(jìn)一步提高了該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料抗老化性能。本發(fā)明實(shí)施例還提供了上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料的制備方法，其工藝流程如圖1所示。該方法包括如下步驟Sl 按照上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料的配方分別稱取各組分；S2 將所述聚鄰苯二甲酰胺、潤滑劑混合形成混合物料；S3 將所述混合物料與玄武巖纖維混合進(jìn)行擠出，造粒，得到所述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；其中，所述玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式加入與所述混合物料混合。具體地，上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法步驟Sl中，該聚鄰苯二甲酰胺、 玄武巖纖維、潤滑劑等各組分之間的比例以及種類均在上述已做了詳細(xì)闡述，為了節(jié)約篇幅，不再贅述。其中，在稱取各組分之前，優(yōu)選將各組分進(jìn)行干燥，干燥的溫度應(yīng)該保證各組分不發(fā)生化學(xué)變化。干燥的方式可以采用常規(guī)的干燥方式。進(jìn)一步地，在一優(yōu)選實(shí)施例中，該步驟Sl中稱取有抗氧化劑時，該抗氧化劑的用量和種類優(yōu)選如上所述，其用量優(yōu)選為0. 05 0. 6重量份數(shù)，種類優(yōu)選為抗氧劑為N，N’-1， 6-亞己基-雙[3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]、四(β - (3，5- 二叔丁基_4_羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2. 4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、1，3，5_三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H，3H，5H)-三酮中的至少一種。具體地，上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法步驟S2中，聚鄰苯二甲酰胺、潤滑劑的混合可以采用本領(lǐng)域常用的混合機(jī)攪拌混合，如恒溫高速混合機(jī)等，混合的程度優(yōu)選保證各組分混合均勻，為了保證各組分既混合均勻，有節(jié)約能耗、時間，混合的時間優(yōu)選為10 15分鐘。
該步驟S2中，當(dāng)在步驟Sl中稱取有抗氧化劑時，該抗氧化劑優(yōu)選與聚鄰苯二甲酰胺、潤滑劑一起混合，形成混合物料。上述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法步驟S3中，由步驟S2中制備的混合物料與玄武巖纖維混合擠出優(yōu)選采用雙螺桿擠出機(jī)擠出，如通過南京科亞公司生產(chǎn)的型號為 CTE-35 (L-D = 48)雙螺桿擠出機(jī)等。在擠出工藝中，由步驟S2中制備的混合物料從主料口進(jìn)料，而玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)中與混合物料混合。該玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式能提高玄武巖纖維與其他組分混合的均勻性，從而提高該玄武巖纖維在聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料中的分散性，使得聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料是微觀結(jié)構(gòu)更加均衡和穩(wěn)定。該步驟S3中，上述混合物料與玄武巖纖維在該雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)為270 300°C，二區(qū)為沘0 310°C，三區(qū)為280 320°C，四區(qū)為280 320°C， 五區(qū)觀0 330°C ；所述混合料和玄武巖纖維在所述雙螺桿擠出機(jī)中輸送時間為2 5分鐘，壓力為12 20MPa。該優(yōu)選的擠出工藝參數(shù)能使得各組分在擠出過程中充分的互相作用，使得聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料機(jī)械性能更加優(yōu)良和穩(wěn)定。在上述Sl S3步驟的中，鑒于各種組分的自身屬性及相互之間的協(xié)同效應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例采用了分步的方式進(jìn)物料。當(dāng)物料在高速剪切作用下迅速升溫使得各物料分子間互相之間發(fā)生作用，從而形成本發(fā)明實(shí)施例的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，并賦予該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能等優(yōu)良的物理性能，當(dāng)含有抗氧化劑時，該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料還具有優(yōu)良的抗氧化性能。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法只需按配方將各組分進(jìn)行分步進(jìn)料并擠出即可得到產(chǎn)品，其制備方法工藝簡單，成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。其中，玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式與其他組分共混，并擠出，提高玄武巖纖維與其他組分混合的均勻性，從而提高該玄武巖纖維在聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料中的分散性，使得聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料是微觀結(jié)構(gòu)更加均衡和穩(wěn)定。現(xiàn)以具體該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料的配方和制備方法為例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1 聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時參見表1 :聚鄰苯二甲酰胺(PPAA-1000，蘇威公司)79. 45份、用摩爾質(zhì)量比為2 1的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯處理后的玄武巖纖維20份、抗氧化劑[1，3，5_三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H，3H，5H)-三酮(Cyanoxl790)，美國氰特公司]0. 05份、聚硅氧烷0. 2份(中國臺灣英寶公司)。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法如下Sll 按上述配方稱取聚鄰苯二甲酰胺、玄武巖纖維、Cyanox 1790、聚硅氧烷；S12 將聚鄰苯二甲酰胺、Cyanox 1790和聚硅氧烷置于中速攪拌機(jī)中混合處理15 分鐘，形成混合物料；S13 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒， 得到聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)280°C，二區(qū)290°C，三區(qū)300°C，四區(qū)300°C，五區(qū)310°C，停留時間為3min，壓力為 16MPa。實(shí)施例2 聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時參見表1 :聚鄰苯二甲酰胺(PPAA-1000，蘇威公司)68. 8份、用摩爾質(zhì)量比為1 2的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維30份、抗氧化劑三(2. 4- 二叔丁基苯基) 亞磷酸酯(Irganox 168，瑞士 Cih公司)0. 2份、抗氧化劑3，5- 二特丁基_4_羥基苯丙酸十八酯(Irganox 1076，瑞士 Ciba公司)0. 2份、潤滑劑聚硅氧烷0. 5份(中國臺灣英寶公司)、潤滑劑季戊四醇硬脂酸脂(PETS，美國龍沙公司)0. 3份。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法如下S21 按上述配方稱取聚鄰苯二甲酰胺、玄武巖纖維、Irganox 1076、Irganoxl68、 聚硅氧烷、季戊四醇硬脂酸脂；S22 將聚鄰苯二甲酰胺、Irganox 1076、Irganox 168、聚硅氧烷、季戊四醇硬脂酸脂置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S23 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒， 得到聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)280°C，二區(qū)290°C，三區(qū)300°C，四區(qū)310°C，五區(qū)320°C，停留時間為3min，壓力為 16MPa。實(shí)施例3 聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時參見表1 :聚鄰苯二甲酰胺(PPAA-4000，蘇威公司)58. 8份、用摩爾質(zhì)量比為2 1的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維40份、抗氧化劑三(2. 4- 二叔丁基苯基) 亞磷酸酯(Irganox 168，瑞士 Cih公司)0. 3份、抗氧化劑3，5- 二特丁基_4_羥基苯丙酸十八酯(Irganox 1076，瑞士 Ciba公司)0. 1份、潤滑劑聚硅氧烷0. 8份(中國臺灣英寶公司)。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法如下S31 按上述配方稱取聚鄰苯二甲酰胺、玄武巖纖維、Irganox 1076、Irganoxl68、
聚硅氧烷；S32 將聚鄰苯二甲酰胺、Irganox 1076, Irganox 168、聚硅氧烷置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S33 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒， 得到聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)275°C，二區(qū)290°C，三區(qū)300°C，四區(qū)310°C，五區(qū)310°C，停留時間為3min，壓力為 15MPa。實(shí)施例4 聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時參見表1 :聚鄰苯二甲酰胺53. 8份、用摩爾質(zhì)量比為1 1的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維45份、抗氧化劑三(2. 4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(Irganox168，瑞士 Ciki公司)0. 2份、抗氧化劑3，5- 二特丁基-4-羥基苯丙酸十八酯(Irganox 1076，瑞士 Ciki公司)0. 2份、潤滑劑聚硅氧烷0. 8份(中國臺灣英寶公司)。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法如下S41 按上述配方稱取聚鄰苯二甲酰胺、玄武巖纖維、Irganox 1076、Irganoxl68、
聚硅氧烷；S42 將聚鄰苯二甲酰胺、Irganox 1076、Irganox 168、聚硅氧烷置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S43 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒， 得到聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)295°C，二區(qū)305°C，三區(qū)310°C，四區(qū)320°C，五區(qū)320°C，停留時間為3min，壓力為 14]\ffa。實(shí)施例5:聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時參見表1 :聚鄰苯二甲酰胺43. 4份、用摩爾質(zhì)量比為1 1.5的有機(jī)有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯有機(jī)偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維陽份、抗氧化劑三(2. 4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(Irganox 168，瑞士 Ciki公司)0. 3份、抗氧化劑3，5-二特丁基-4-羥基苯丙酸十八酯 (Irganox 1076，瑞士 Ciki公司)0· 3份、潤滑劑聚硅氧烷1份(中國臺灣英寶公司)。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法如下S51 按上述配方稱取聚鄰苯二甲酰胺、玄武巖纖維、Irganox 1076、Irganoxl68、
聚硅氧烷；S52 將聚鄰苯二甲酰胺、Irganox 1076、Irganox 168、聚硅氧烷置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S53 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒， 得到聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)270°C，二區(qū)295°C，三區(qū)310°C，四區(qū)320°C，五區(qū)325°C，停留時間為3min，壓力為 16MPa。對比實(shí)施例1現(xiàn)有普通玻纖維增強(qiáng)的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時參見表2 聚鄰苯二甲酰胺(PPAA-1000，蘇威公司)79. 45份、玻璃纖維FT756X 20份、抗氧化劑 1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6- 二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H，3H，5H)-三酮(Cyanox 1790，美國氰特公司)0. 4份、聚硅氧烷0. 8份(中國臺灣英寶公司)。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法如下SIT 按上述配方稱取聚鄰苯二甲酰胺、玻璃纖維、Cyanox 1790、聚硅氧烷；S12’:將聚鄰苯二甲酰胺、Cyanox 1790和聚硅氧烷置于中速攪拌機(jī)中混合處理15 分鐘，形成混合物料；S13’ 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玻璃纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；該混合物料和玻璃纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)280°C，二區(qū)290°C，三區(qū)300°C，四區(qū)310°C，五區(qū)300°C，停留時間為3min，壓力為 18MPa0對比實(shí)施例2現(xiàn)有普通玻纖維增強(qiáng)的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時參見表2 聚鄰苯二甲酰胺(PPA A-1000，蘇威公司)68. 8份、玻璃纖維FT756X 30份、抗氧化劑三(2. 4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯(Irganox 168，瑞士 Ciki公司)0. 2份、抗氧化劑3， 5- 二特丁基-4-羥基苯丙酸十八酯(Irganox 1076，瑞士 Cih公司)0. 2份、潤滑劑聚硅氧烷0.5份(中國臺灣英寶公司)、潤滑劑季戊四醇硬脂酸脂(PETS，美國龍沙公司)0. 3份。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法如下S21，按上述配方稱取聚鄰苯二甲酰胺、玻璃纖維、Irganox 1076、Irganoxl68、聚硅氧烷、季戊四醇硬脂酸脂；S22，將聚鄰苯二甲酰胺、Irganox 1076、Irganox 168、聚硅氧烷和季戊四醇硬脂酸脂置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S23’ 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玻璃纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到普通玻纖維增強(qiáng)的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；該混合物料和玻璃纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)^0°C，二區(qū)^5°C，三區(qū)300°C，四區(qū)300°C，五區(qū)285°C，停留時間為3min，壓力為18MPa。對比實(shí)施例3現(xiàn)有普通玻纖維增強(qiáng)的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時參見表2 聚鄰苯二甲酰胺(PPA A-4000，蘇威公司)58. 3份、玻璃纖維FT756X 40份、抗氧化劑1，2_雙(3，5-二叔丁基-4-羥基-苯基丙酸)胼(Irganox 1098，瑞士 Ciki公司)0. 3 份、抗氧化劑三(2. 4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯(Irganox 168，瑞士 Ciki公司)0. 3份、聚硅氧烷0.8份(中國臺灣英寶公司)。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法如下S31，按上述配方稱取聚鄰苯二甲酰胺、玻璃纖維、Irganox 1098、Irganoxl68、聚
硅氧烷；S32，將聚鄰苯二甲酰胺、Irganox 1098、Irganox 168、聚硅氧烷置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S33’ 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玻璃纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到普通玻纖維增強(qiáng)的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；該混合物料和玻璃纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)^0°C，二區(qū)^0°C，三區(qū)300°C，四區(qū)300°C，五區(qū)290°C，停留時間為3min，壓力為18MPa。性能測試實(shí)驗(yàn)
將上述實(shí)施例1至實(shí)施例5中制得的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料和對比實(shí)施例1至對比實(shí)施例3中制得的普通玻纖維增強(qiáng)的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料進(jìn)行性能測試將上述實(shí)施例1至實(shí)施例5中制得的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料和對比實(shí)施例1至對比實(shí)施例3中制得的普通玻纖維增強(qiáng)的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料粒子置于溫度為130 150°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥4 6小時，再將干燥的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料粒子分別在80T 注塑機(jī)上注塑制樣，制樣過程中保持模溫在70 100°C之間。拉伸強(qiáng)度按GB/T 1040標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)；試樣類型為I型，樣條尺寸(mm) 170 (長)X (20士0. 2)(端部寬度)X 0士0· 2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min。彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T 9341標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)；試樣類型為試樣尺寸(mm) (80 士 2) X (10 士0. 2) X (4士0. 2)，彎曲速度為 20mm/min。熱變形溫度按GB/T 1634. 2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，負(fù)載為1. 80MPa,跨距為100mm。實(shí)施例1至實(shí)施例5中制得的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料各項(xiàng)指標(biāo)性能測試的結(jié)果見下述表1。表 權(quán)利要求
1.一種聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，包括如下重量份數(shù)的配方組分聚鄰苯二甲酰胺 44 79. 8份玄武巖纖維20 55份潤滑劑0. 2 1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述玄武巖纖維的單纖維直徑為5 23微米，單纖維長度為1 10毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述玄武巖纖維為用有機(jī)硅氧烷和有機(jī)鈦化合物處理后的玄武巖纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述有機(jī)硅氧烷和有機(jī)鈦化合物的摩爾比為2 1 1 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸脂、聚硅氧烷中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述包括0.05 0.6重量份數(shù)的抗氧化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述抗氧劑為N， N，-1，6-亞己基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]、四(β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2. 4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、1，3，5_三G-叔丁基-3-羥基-2,6- 二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H，3H，5H)-三酮中的至少一種。
8.一種聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟按照權(quán)利要求1 7任一所述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料的配方分別稱取各組分；將所述聚鄰苯二甲酰胺、潤滑劑混合形成混合物料；將所述混合物料與玄武巖纖維混合進(jìn)行擠出，造粒，得到所述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料；其中，所述玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式加入與所述混合物料混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法，其特征在于當(dāng)所述聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料的配方含有抗氧化劑時，所述抗氧化劑與聚鄰苯二甲酰胺、潤滑劑一起混合形成混合物料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法，其特征在于所述擠出是采用雙螺桿擠出機(jī)擠出，所述混合物料和玄武巖纖維在所述雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)為270 300°C，二區(qū)為280 310°C，三區(qū)為280 320°C，四區(qū)為沘0 3200C，五區(qū)280 330°C ；所述混合料和玄武巖纖維在所述雙螺桿擠出機(jī)中輸送時間為2 5分鐘，壓力為12 20MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料及其制備方法。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料包括重量份數(shù)的配方組分為聚鄰苯二甲酰胺44～79.8份，玄武巖纖維20～55份，潤滑劑0.2～1份。本發(fā)明硅聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料通過適當(dāng)含量范圍的各組分在擠出過程中互相作用，使得聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能優(yōu)良的物理綜合性能。該聚鄰苯二甲酰胺復(fù)合材料制備方法只需按配方將各組分進(jìn)行分步進(jìn)料并擠出即可得到產(chǎn)品，其制備方法工藝簡單，成本低，安全、環(huán)保，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08K13/04GK102250467SQ20111015424
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者徐東, 徐永, 謝建達(dá) 申請人:深圳市科聚新材料有限公司