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硼纤维增强聚酰亚胺.pdf

  • 上传人:n****g
  • 文档编号:8767701
  • 上传时间:2021-01-02
  • 格式:PDF
  • 页数:4
  • 大小:358.09KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410730235.6

    申请日:

    20141205

    公开号:

    CN105647180A

    公开日:

    20160608

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    C08L79/08,C08K9/04,C08K7/06,C08K5/57,C08K5/134,B29C47/92

    主分类号:

    C08L79/08,C08K9/04,C08K7/06,C08K5/57,C08K5/134,B29C47/92

    申请人:

    黑龙江鑫达企业集团有限公司

    发明人:

    贾帅,王海波,马俊杰

    地址:

    150060 黑龙江省哈尔滨市平房区哈南一路9号

    优先权:

    CN201410730235A

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    本发明提供了一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法。材料组分的质量百分比为:聚酰亚胺70~80wt%,长硼纤维20~30wt%,热稳定剂(甲基锡181)0.5~1wt%,抗氧剂(1010)0.2~0.4wt%。其加工工艺:先将聚酰亚胺树脂在150℃条件下进行烘干处理,然后将聚酰亚胺树脂、热稳定剂、抗氧剂进行共混;再将共混物加入到双螺杆挤出机主喂料料斗,将改性长硼纤维进行预热干燥处理,加入侧喂料眼中,加工温度在400-420℃;通过双螺杆挤出机挤出,经过冷却、干燥、切粒,即可得到硼纤维增强的聚酰亚胺复合材料。该方法工艺简单,生产设备容易操作,产品性能优良。该方法处理过的聚酰亚胺在200℃性能几乎不变,在330℃保持率在70%以上。

    权利要求书

    1.一种硼纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料,其组分主要包含70~80wt%的热塑性聚酰亚胺树脂,20~30wt%的长硼纤维,0.5~1wt%的热稳定剂(甲基锡181),0.2~0.4wt%的抗氧剂(1010)。 2.根据权利要求1所述的一种硼纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料,其特征在于:制备此种材料需要对硼纤维在钛酸酯偶联剂(KR-12)的浸润液中处理,以提高反应活性和热稳定性。 3.根据权利要求1所述的一种硼纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料,其特征在于:采用双螺杆挤出机加工,挤出机料筒温度设定为400-420℃之间,主机转速为320~450r/min之间。 4.根据权利要求1所述的一种硼纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料,其特征在于:通过主机螺杆转速来控制硼纤维在复合材料中的含量,获得可用于注塑加工的、硼纤维含量为20~30wt%的热塑性硼纤维增强聚酰亚胺材料颗粒。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及一种硼纤维增强聚酰亚胺复合材料,尤其是硼纤维增强的热塑性聚酰亚胺复合材料及其制备方法,属于高分子材料领域。

    背景技术

    聚酰亚胺是指主链上有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类聚合物,其可以由二酐和二胺在极性溶剂中进行低温缩聚,或者在高沸点溶剂中进行一步聚合获得。

    本发明使用热塑性聚酰亚胺树脂为基体,通过将其与硼纤维复合,使其在300℃下是具有十分强的刚性、热膨胀系数较低的材料,在特定的条件下可替代金属、陶瓷、热固性树脂、低温热塑性塑料的理想材料。聚酰亚胺具有突出的耐温性能和优异的机械性能,用于航天航空器及火箭部件,是最耐高温的结构材料之一。例如美国的超音速客机飞行时表面温度为177℃,使用寿命60000h,据报道已经确定的50%的结构材料为热塑性聚酰亚胺为基体的纤维增强复合材料。并且有一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性,在血液相容性实验为非溶血性,体外细胞毒性实验为无毒,可作为医用材料使用。

    发明内容

    本发明使用硼纤维增强热塑性聚酰亚胺树脂,从侧喂料眼加入处理过的长硼纤维,通过螺杆旋转带入硼纤维进行熔融挤出,经冷却、吹干、造粒以完成材料的制备。

    本发明的制备方法包括以下步骤:

    1)将硼纤维在含有钛酸酯偶联剂(KR-12)的浸润液中浸渍处理2h,然后在真空干燥箱中预热干燥3h。

    2)将聚酰亚胺树脂在150℃条件下干燥5h。

    3)将聚酰亚胺树脂、热稳定剂(甲基锡181)、抗氧剂(1010)按配方比例加入到高混机内,在常温下进行均匀混合。

    4)将上述混合物料加入到挤出机主喂料料斗,将预热处理的长硼纤维一端加入侧喂眼中,通过螺杆旋转带入挤出机进行熔融挤出。挤出机料筒加工温度设定为400-420℃,主机螺杆转速为320~450r/min。

    下面通过具体的实施例对本发明专利进行具体描述:

    实施例1:

    将硼纤维加入到含有钛酸酯偶联剂(KR-12)的浸润液中浸渍2h,然后放入真空干燥箱中预热干燥3h待用。

    将聚酰亚胺树脂加入真空干燥箱于150℃条件下干燥5h。按照质量百分比,将7kg份聚酰亚胺树脂、0.5kg份热稳定剂(甲基锡181)、0.2kg抗氧剂(1010)按照配方质量百分比例加入到高混机内,在常温下进行均匀混合5min。将长硼纤维的一端加入到挤出机侧喂料眼中,通过螺杆转速控制硼纤维含量在30%约3kg。挤出机料筒加工温度从加料段、压缩段、均化段温度依次设定为400℃、410℃、420℃。开动挤出机,主机喂料转速设定为50r/min,切粒机转速设定为700r/min。树脂熔体经过挤出、冷却、风干、切粒,最终制造出3mm*3mm的颗粒。

    实施例2:

    将硼纤维加入到含有钛酸酯偶联剂(KR-12)的浸润液中浸渍2h,然后放入真空干燥箱中预热干燥3h待用。

    将聚酰亚胺树脂加入真空干燥箱于150℃条件下干燥5h。按照质量百分比,将7.5kg聚酰亚胺树脂、0.5kg热稳定剂(甲基锡181)、0.2kg抗氧剂(1010)按照配方质量百分比例加入到高混机内,在常温下进行均匀混合5min。将长硼纤维的一端加入到挤出机侧喂料眼中,通过螺杆转速控制硼纤维含量在25%约2.5kg。挤出机料筒加工温度从加料段、压缩段、均化段温度依次设定为400℃、410℃、420℃。开动挤出机,主机喂料转速设定为50r/min,切粒机转速设定为700r/min。树脂熔体经过挤出、冷却、风干、切粒,最终制造出3mm*3mm的颗粒。

    实施例3:

    将硼纤维加入到含钛酸酯偶联剂(KR-12)的浸润液中浸渍2h,然后放入真空干燥箱中预热干燥3h待用。

    将聚酰亚胺树脂加入真空干燥箱于150℃条件下干燥5h。按照质量百分比,将8kg聚酰亚胺树脂、0.5kg份热稳定剂(甲基锡181)、0.2kg抗氧剂(1010)按照配方质量百分比例加入到高混机内,在常温下进行均匀混合5min。将长硼纤维的一端加入到挤出机侧喂料眼中,通过螺杆转速控制硼纤维含量在20%约2kg。挤出机料筒加工温度从加料段、压缩段、均化段温度依次设定为400℃、410℃、420℃。开动挤出机,主机喂料转速设定为50r/min,切粒机转速设定为700r/min。树脂熔体经过挤出、冷却、风干、切粒,最终制造出3mm*3mm的颗粒。

    表1:实例1、2、3产品各温度力学性能

    关 键  词:
    纤维 增强 聚酰亚胺
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