一種熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種玻璃纖維增強(qiáng)聚酷亞胺復(fù)合材料，尤其是玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑 性聚酷亞胺復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酷亞胺是主鏈上含有亞胺環(huán)的一類高分子材料。由于主鏈上含有穩(wěn)定的芳雜環(huán) 結(jié)構(gòu)，使其體現(xiàn)出其他高分子材料所無(wú)法比擬的優(yōu)異性能。它作為先進(jìn)的復(fù)合材料基體，具 有突出的耐溫性能和優(yōu)異的機(jī)械性能，是目前樹脂基復(fù)合材料中耐溫性最高的材料之一。
[0003] 本發(fā)明使用熱塑性聚酷亞胺樹脂為基體，通過(guò)將其與玻璃纖維復(fù)合，使其在22(TC 下具有優(yōu)異的剛性的材料，在特定的條件下可替代金屬、陶瓷、熱固性樹脂、低溫?zé)崴苄运?料和難加工的聚酷亞胺的理想材料。用于航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng) 域。應(yīng)用熱塑性樹脂制備飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，比金屬材料和熱固性材料在設(shè)計(jì)和成型上更 方便；該零部件可防靜電，可與金屬接觸；具有一定的阻燃性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明使用玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性聚酷亞胺樹脂，從側(cè)喂料加入玻璃纖維，通過(guò)雙 螺桿擠出機(jī)擠出，經(jīng)冷卻、吹干、造粒完成材料的制備。 陽(yáng)0化] 本發(fā)明的制備方法包括W下步驟： O將玻璃纖維在80°c的20%鹽酸中進(jìn)行預(yù)處理4-化，用蒸饋水清洗，干燥2-化。
[0006] 2)將聚酷亞胺樹脂在150-180°C條件下干燥3-化。
[0007] 3)將聚酷亞胺樹脂、熱穩(wěn)定劑(S堿式硫酸鉛)、抗氧劑(亞憐酸S脂TNP)按配方質(zhì) 量百分比例加入到高混機(jī)內(nèi)，在常溫下進(jìn)行均勻混合。
[0008] 4)將上述混合物料加入到擠出機(jī)主喂料料斗，將玻璃纖維加入側(cè)喂料料斗，通過(guò) 雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行烙融擠出。擠出機(jī)料筒加工溫度設(shè)定為370~400°C，主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為 200~260;r/min。
[0009] 5)通過(guò)失重加料來(lái)控制聚酷亞胺和玻璃纖維的比例。
[0010] 下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)行具體描述： 實(shí)施例1: 將玻璃纖維加入到80°C的20%鹽酸中浸潰化，然后過(guò)濾并用蒸饋水洗涂玻璃纖維，放 入真空干燥箱中干燥化待用。
[0011] 將聚酷亞胺樹脂加入真空干燥箱于170°c條件下干燥地。按照質(zhì)量百分比，將 900g聚酷亞胺樹脂、5g熱穩(wěn)定劑(=堿式硫酸鉛)、2g抗氧劑(亞憐酸=脂TNP)按照配方質(zhì) 量百分比例加入到高混機(jī)內(nèi)，在常溫下進(jìn)行均勻混合5min。將100g玻璃纖維加入到擠出 機(jī)側(cè)喂料料斗。擠出機(jī)料筒加工溫度從加料段、壓縮段、均化段溫度依次設(shè)定為375±5°C、 385 ± 5°C、395 ± 5°C。開動(dòng)擠出機(jī)，主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為23化/min,通過(guò)失重加料控制玻璃 纖維的含量，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為23化/min。樹脂經(jīng)過(guò)擠出冷卻、風(fēng)干、牽引、切粒，最終制造 出顆粒。 陽(yáng)〇1引實(shí)施例2: 將玻璃纖維加入到80°C的20%鹽酸中浸潰化，然后過(guò)濾并用蒸饋水洗涂玻璃纖維，放 入真空干燥箱中干燥化待用。
[0013] 將聚酷亞胺樹脂加入真空干燥箱于170°c條件下干燥地。按照質(zhì)量百分比，將 SOOg聚酷亞胺樹脂、5g熱穩(wěn)定劑(=堿式硫酸鉛)、2g抗氧劑(亞憐酸=脂TNP)按照配方質(zhì) 量百分比例加入到高混機(jī)內(nèi)，在常溫下進(jìn)行均勻混合5min。將200g玻璃纖維加入到擠出 機(jī)側(cè)喂料料斗。擠出機(jī)料筒加工溫度從加料段、壓縮段、均化段溫度依次設(shè)定為375±5°C、 385 ± 5°C、395 ± 5°C。開動(dòng)擠出機(jī)，主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為23化/min,通過(guò)失重加料控制玻璃 纖維的含量，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為23化/min。樹脂經(jīng)過(guò)擠出冷卻、風(fēng)干、牽引、切粒，最終制造 出顆粒。
[0014] 實(shí)施例3: 將玻璃纖維加入到80°C的20%鹽酸中浸潰化，然后過(guò)濾并用蒸饋水洗涂玻璃纖維，放 入真空干燥箱中干燥化待用。
[0015] 將聚酷亞胺樹脂加入真空干燥箱于170°c條件下干燥地。按照質(zhì)量百分比，將 700g聚酷亞胺樹脂、5g熱穩(wěn)定劑(=堿式硫酸鉛)、2g抗氧劑(亞憐酸=脂TNP)按照配方質(zhì) 量百分比例加入到高混機(jī)內(nèi)，在常溫下進(jìn)行均勻混合5min。將300g玻璃纖維加入到擠出 機(jī)側(cè)喂料料斗。擠出機(jī)料筒加工溫度從加料段、壓縮段、均化段溫度依次設(shè)定為375±5°C、 385 ± 5°C、395 ± 5°C。開動(dòng)擠出機(jī)，主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為23化/min,通過(guò)失重加料控制玻璃 纖維的含量，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為23化/min。樹脂經(jīng)過(guò)擠出冷卻、風(fēng)干、牽引、切粒，最終制造 出顆粒。
[0016] 將W上S個(gè)實(shí)例制得的產(chǎn)品參照GB/T 17037. 1-1997注塑成型，取得標(biāo)注樣件。
[0017] 材料下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)：結(jié)果見(jiàn)表1。 陽(yáng)01引表1:實(shí)例1、2、3產(chǎn)品力學(xué)性能及其保持率


【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料，其組分主要包含70~90wt%的熱塑 性聚酰亞胺樹脂，10~30wt%的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的玻璃纖維，0. 3~0. 6wt%的熱穩(wěn)定劑(三堿式硫 酸鉛)，〇. l~〇. 3wt%的抗氧劑(亞磷酸三脂TNP)。2. -種玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于：制備此種材料需要對(duì) 玻璃纖維在80°C的20%鹽酸中進(jìn)行表面處理。3. -種玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于：采用雙螺桿擠出機(jī)加 工，擠出機(jī)料筒溫度設(shè)定為370-400°C之間，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200-260r/min之間。4. 一種玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于：通過(guò)失重加料來(lái)控制 玻璃纖維在復(fù)合材料中的含量。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料及其制備方法。材料組分的質(zhì)量百分比為：聚酰亞胺70~90wt%，玻璃纖維10~30wt%，熱穩(wěn)定劑（三堿式硫酸鉛）0.3~0.6wt%，抗氧劑（亞磷酸三脂TNP）0.1~0.3wt%。其加工工藝：先將聚酰亞胺樹脂在150-180℃條件下進(jìn)行烘干處理，然后將聚酰亞胺樹脂、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑進(jìn)行共混；再將共混物加入到雙螺桿擠出機(jī)主喂料料斗，將改性玻璃纖維進(jìn)行預(yù)熱干燥處理，加入側(cè)喂料料斗，加工溫度在370~400℃；通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出，經(jīng)過(guò)冷卻、干燥、切粒，即可得到玻璃纖維增強(qiáng)的聚酰亞胺復(fù)合材料。該方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)設(shè)備容易操作，產(chǎn)品性能優(yōu)良。
【IPC分類】C08K5/526, C08K3/30, C08K7/14, C08K13/06, B29B9/06, C08L79/08, B29C47/92, C08K9/02
【公開號(hào)】CN105713387
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410730324
【發(fā)明人】張羅剛, 王海波, 馬俊杰
【申請(qǐng)人】黑龍江鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司