一種高導(dǎo)熱耐磨性連續(xù)纖維增強塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種纖維增強塑料及其制備方法，尤其涉及一種高導(dǎo)熱耐磨性連續(xù)纖維增強塑料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維增強塑料，也稱工程塑料，國際公認的縮寫符號為GFRTP或FRTP，是由合成樹脂和玻璃纖維經(jīng)復(fù)合工藝，制作而成的一種功能型的新型材料。用途廣泛。目前國內(nèi)有有續(xù)纖維增強的聚丙烯，尼龍，聚苯硫醚材料，但是專門用耐磨要求較高環(huán)境中的高耐磨性連續(xù)纖維增強塑料開發(fā)較少。因此，有必要針對這塊專用材料市場，利用已有的連續(xù)纖維生產(chǎn)技術(shù)，開發(fā)具有較高耐磨性能的連續(xù)纖維增強塑料。因為耐磨性與表面作用力，表面動靜摩擦系數(shù)，使用環(huán)境溫度以及作用面瞬間溫度有關(guān)，這些條件決定了材料的使用壽命，具有高導(dǎo)熱性能的材料熱量的聚集慢可以更好的散熱，從而達到提高使用壽命的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高導(dǎo)熱耐磨性連續(xù)纖維增強塑料及其制備方法，能夠大大提高纖維增強塑料的導(dǎo)熱耐磨性，提高材料使用壽命，且工藝簡單，易于實施。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，包括如下組分:連續(xù)纖維、樹脂、表面處理劑、助劑、耐磨添加物和導(dǎo)熱添加劑。
[0005]上述的連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，其中，所述連續(xù)纖維為連續(xù)玻璃纖維、連續(xù)碳纖維、連續(xù)玄武巖纖維、連續(xù)金屬纖維、連續(xù)有機高溫纖維和連續(xù)復(fù)合纖維的一種或其組入口 ο
[0006]上述的連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，其中，所述連續(xù)纖維包括100根?50000根連續(xù)纖維紗束，每根連續(xù)纖維的直徑為2 μ m?50 μ m。
[0007]上述的連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，其中，所述連續(xù)有機高溫纖維為芳綸纖維、聚酰亞胺纖維、PBO纖維或陶瓷纖維；所述連續(xù)復(fù)合纖維為上述兩種及兩種以上纖維的混紡復(fù)合纖維組。
[0008]上述的連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，其中，所述表面處理劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯、鋁酸酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂及低聚物或聚酯低聚物。
[0009]上述的連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，其中，所述助劑為抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑、熱穩(wěn)定劑、金屬保護劑、潤滑劑、表面光亮劑、脫模劑、加工助劑或塑料成核劑。
[0010]上述的連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，其中，所述耐磨添加物為聚四氟乙烯微粉，所述聚四氟乙烯微粉的粒徑為I?20 μ m，分子量范圍20萬?50萬。
[0011]上述的連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，其中，所述耐磨添加物為含有氟烯烴結(jié)構(gòu)的有機氟高分子聚合物、有機硅氧烷大分子材料、硅油、機械油、天然及人工合成石墨、具有片狀結(jié)構(gòu)的氮化物、含乙烯結(jié)構(gòu)的均聚/共聚物、超高分子量聚乙烯材料、鉬的氧化物及硫化物、芳綸短纖維、碳纖維短切纖維及粉末、石墨烯類材料、碳納米管類材料、金屬及金屬氧化物、鈦酸鹽類化合物、硫酸鹽類礦物、玻璃微珠、陶瓷微珠、碳化硅纖維或天然貝殼粉末。
[0012]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是還提供一種連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料的制備方法，包括如下步驟:a)先將導(dǎo)熱添加劑、耐磨添加物與表面處理劑通過高速攪拌機按照一定比例進行表面處理，所述表面處理劑的質(zhì)量含量為1% _10%，所述高速攪拌機的加熱溫度為20-200度；b)接著將樹脂、助劑與經(jīng)過表面處理過的耐磨添加物通過高速攪拌機或捏合/密煉設(shè)備進行二次混合，并將二次混合后的物料經(jīng)過螺桿式擠出機擠出；c)在螺桿式擠出機的出口處安裝不同結(jié)構(gòu)的口模，將連續(xù)纖維導(dǎo)入該口模，使得擠出的塑料填充物與連續(xù)纖維在口模內(nèi)充分混合相容，并由后道牽引機將混合好的纖維塑料填充物的共混物，連續(xù)地由口模出口處導(dǎo)出；d)通過牽引機牽引冷卻后，由切割設(shè)備切割成型。
[0013]本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱耐磨性連續(xù)纖維增強塑料及其制備方法，通過不同種類的耐磨添加劑與不同樹脂基體的添加配合使得連續(xù)纖維增強塑料材料的導(dǎo)熱耐磨性更好，提高材料使用壽命；利用螺桿式擠出機并在其出口處安裝不同結(jié)構(gòu)的口模，將連續(xù)纖維導(dǎo)入該口模，使得擠出的塑料填充物與連續(xù)纖維在口模內(nèi)充分混合相容后連續(xù)導(dǎo)出，工藝簡單，易于實施。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料的制備過程示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0016]本發(fā)明提供的連續(xù)纖維增強高耐磨性塑料，包括如下組分:連續(xù)纖維、樹脂、表面處理劑、助劑、耐磨添加物和導(dǎo)熱添加劑。
[0017]表面處理劑包含:硅烷類偶聯(lián)劑，鈦酸酯，鋁酸酯等金屬類酸酯處理劑，環(huán)氧樹脂，聚氨酯樹脂及低聚物，聚酯低聚物。
[0018]樹脂原料:可以使用目前常用的熱塑性塑料塑料品種包括但不限于聚丙烯，ABS,POM, PBT，PC, PA6，PA66，PA612，PA610，PPA, PA46，PA6T，PI，PEEK，TPU，LCP，PPS, mPPO，以及上述兩種或兩種以上材料混合物等。
[0019]助劑:包括抗氧劑，光穩(wěn)定劑，紫外光吸收劑，熱穩(wěn)定劑，金屬保護劑，潤滑劑，表面光亮劑，脫模劑，加工助劑，塑料成核劑等
[0020]連續(xù)纖維:包括連續(xù)玻璃纖維，連續(xù)碳纖維，連續(xù)玄武巖纖維，連續(xù)金屬纖維(包括但不僅限于銅，不銹鋼，鋁，銀，鎳，鎢等)，連續(xù)有機高溫纖維(包括但不限于芳綸纖維，聚酰亞胺纖維，PBO纖維等，連續(xù)陶瓷纖維(包括但不僅限于碳化硅)，連續(xù)復(fù)合纖維(雙層芯殼結(jié)構(gòu)，芯可以為上述單一品種連續(xù)纖維，殼為前述纖維為載體附著的金屬或陶瓷層(包括但不僅限于鐵，銅，銀，鎳，金，鎢，碳化硅等)，以及上述兩種及兩種以上纖維的混紡復(fù)合纖維組(如碳纖維/玻璃纖維，碳纖維/不銹鋼纖維，不銹鋼纖維/芳綸纖維/碳纖維等)O
[0021]纖維直徑有2 μ m-50 μ m，該連續(xù)纖維非單一根連續(xù)纖維實為連續(xù)纖維紗束(包括但不僅限于100根-50000根范圍)。
[0022]耐磨添加物:聚四氟乙烯微粉(粒徑1-20 μ m)，分子量范圍20萬-50萬，以及含有氟烯烴結(jié)構(gòu)的有機氟高分子聚合物(包括但不限于PFA，ETFE, PVDF, FEP等)，有機硅氧烷大分子材料(包括但不限于甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)，甲苯基硅氧烷結(jié)構(gòu))及上述有機硅大分子材料與二氧化硅的混合物，硅油，機械油，天然及人工合成石墨，具有片狀結(jié)構(gòu)的氮化物，含乙烯結(jié)構(gòu)的均聚/共聚物以及超高分子量聚乙烯材料，鉬的氧化