一種汽車用聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種聚酷亞胺復(fù)合材料，特別是設(shè)及一種汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料的 制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 由于汽車輕量化對節(jié)能增效的卓越貢獻(xiàn)，世界各大汽車生產(chǎn)商都在盡可能的情況 下減輕車身質(zhì)量，也由此引發(fā)了各種新型輕量化材料的開發(fā)與應(yīng)用不斷推陣出新，如高強(qiáng) 度鋼、侶合金、儀合金、樹脂基復(fù)合材料等日益成為汽車新材料的應(yīng)用研究熱點(diǎn)和新寵。其 中，樹脂基復(fù)合材料W其投資省、設(shè)計自由度大、輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕等顯著的優(yōu)點(diǎn)而倍受關(guān) 注，特別在小批量車型領(lǐng)域，復(fù)合材料可謂一枝獨(dú)秀，已成為汽車生產(chǎn)商開發(fā)新車型的首選 材料。樹脂基復(fù)合材料有熱固性樹脂基汽車復(fù)合材料W及熱塑性樹脂基汽車復(fù)合材料兩大 類，前者包括不飽和聚醋樹脂基復(fù)合材料、環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料、酪醒樹脂基復(fù)合材料、己 締基醋樹脂基復(fù)合材料和聚氨醋基復(fù)合材料等等；后者包括聚丙締基復(fù)合材料、聚碳酸醋 基復(fù)合材料、聚酷亞胺基復(fù)合材料、聚甲醒基復(fù)合材料和聚氯己締基復(fù)合材料等等。聚酷亞 胺具有高模量、低吸水率、耐水解、耐福射、耐熱氧化穩(wěn)定性、高絕緣性等優(yōu)異性能，因此在 汽車用樹脂基復(fù)合材料中占得一席之地。
[000引例如，公開號為CN103483816、公開日為2014. 01. 01、申請人為寧波泛龍塑料新 材料有限公司的中國專利公開了 "一種碳纖增強(qiáng)聚酷亞胺復(fù)合材料"，其重量百分比組成 包括；熱塑性聚酷亞胺10-60%，碳纖維5-50%，與容劑5-2%，偶聯(lián)劑0. 2-1. 5%，抗氧劑 0-1%，光穩(wěn)定劑0-1%，加工助劑0-1%，其制備方法的步驟如下；首先準(zhǔn)備好各種原料，然 后將熱塑性聚酷亞胺、與容劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、光穩(wěn)劑、加工助劑先后加入高速混合機(jī)中分 散混合，混合完成后，將混合后的物料放入擠出機(jī)中，擠出時通過擠出機(jī)的玻纖口單獨(dú)引入 碳纖維將物料進(jìn)行混合擠出造粒，即得復(fù)合材料的粒料。該專利主要通過碳纖維對聚酷亞 胺基體進(jìn)行增強(qiáng)，W提高復(fù)合材料的剛性、強(qiáng)度、初性，所用原料成本較高，降解性較低，不 夠環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明要解本的技術(shù)本本是提供一種汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料的制備方法，原料 廉價易得，節(jié)省了生產(chǎn)成本，制備出的復(fù)合材料具有較好的機(jī)械性能，而且具有一定的降解 性，比較環(huán)保。
[0005] 為解本上述技術(shù)本本，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] 一種汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下：
[0007] (1)將劍麻纖維除雜后烘干，將烘干后的劍麻纖維加入氨氧化鋼溶液中浸泡10小 時，取出后用稀酸溶液洗漆3次，得到堿化劍麻纖維并烘干，將硅烷偶聯(lián)劑溶于己酸溶液中 并攬拌3小時，用氨水將硅烷偶聯(lián)劑的己酸溶液PH值調(diào)節(jié)至7,靜置2小時后得到處理液， 將烘干后的堿化劍麻纖維加入處理液中超聲分散3小時，取出后放入真空干燥箱中烘干3 小時，取出、打散、粉碎后得到改性劍麻纖維備用；
[000引 （2)將滑石粉加入混合機(jī)中攬拌，然后加入鐵酸醋偶聯(lián)劑邊加熱邊攬拌，1小時后 停止攬拌，取出烘干后得到改性滑石粉備用；
[0009] 做將聚酷亞胺、步驟（1)得到的改性劍麻纖維W及步驟似得到的改性滑石粉加 入攬拌機(jī)中攬拌混合20分鐘，取出轉(zhuǎn)入模具中，將模具放入平板硫化機(jī)中模壓成型，模壓 溫度為300°C，模壓壓力12MPa，保溫保壓1小時后升溫至350°C，保溫保壓1小時后降溫至 90°C，脫模得到汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料。
[0010] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，氨氧化鋼溶液的濃度為72g/L。
[ocm] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，硅烷偶聯(lián)劑為皿550。
[001引優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，己酸溶液的PH值為5. 5。
[0013] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。
[0014] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，真空干燥箱的烘干溫度為120°C。
[0015] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（2)中，邊加熱邊攬拌的加熱溫度為80°C。
[0016] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（2)中，烘干的溫度為120°C。
[0017] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（3)中，聚酷亞胺、步驟（1)得到的改性劍麻纖維W及步 驟（2)得到的改性滑石粉的重量比為100;巧-10) ; (10-巧）。
[001引與與有技術(shù)與比，本發(fā)明具有W下有益效果：
[0019] 1)劍麻纖維具有纖維長、質(zhì)地堅初、彈性好、拉力強(qiáng)、耐摩擦、耐酸堿的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā) 明先通過堿處理使其表面形成溝槽和裂紋，提高其表面粗趟度，堿處理后又通過硅烷偶聯(lián) 劑對其進(jìn)行表面改性，硅烷偶聯(lián)劑中的烷氧基與劍麻纖維的哲基發(fā)生縮水反應(yīng)，降低了劍 麻的親水性，增強(qiáng)了其親油性，大大提高了其與樹脂基體之間的結(jié)合力，使其能均勻分散于 樹脂基體中，對基體起到增強(qiáng)和承載作用，當(dāng)復(fù)合材料受到外部載荷作用時，劍麻纖維可優(yōu) 先承載和分散部分載荷W抽出纖維或使其斷裂，從而提高了復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng) 度和抗沖擊強(qiáng)度。
[0020] 2)滑石粉是一種機(jī)械性能較強(qiáng)的無機(jī)填料，經(jīng)過鐵酸醋偶聯(lián)劑改性后其粒子可均 勻分布于樹脂基體中而且與基體形成了較強(qiáng)的界面結(jié)合，大部分粒子包裹于樹脂基體內(nèi)， 當(dāng)復(fù)合材料受到外部沖擊時，樹脂基體呈與層狀滑移，粒子可消耗大部分沖擊能量，從而提 高了復(fù)合材料的初性；
[0021] 3)劍麻纖維的價格和生產(chǎn)能耗較低，滑石粉廉價易得，因此可有效節(jié)省生產(chǎn)成本； 劍麻纖維具有很好的生物降解性，可有效提高復(fù)合材料的降解性和環(huán)保性。
【具體實施方式】：
[0022] 下面將結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例W及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[002引實施例1
[0024] 一種汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下：
[0025] (1)將劍麻纖維除雜后烘干，將烘干后的劍麻纖維加入濃度為72g/L的氨氧化鋼 溶液中浸泡10小時，取出后用稀酸溶液洗漆3次，得到堿化劍麻纖維并烘干，將KH550溶于 己酸溶液中并攬拌3小時，其中，己酸溶液的PH值為5. 5,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氨水將皿550 的己酸溶液PH值調(diào)節(jié)至7,靜置2小時后得到處理液，將烘干后的堿化劍麻纖維加入處理液 中超聲分散3小時，取出后放入真空干燥箱中120°C下烘干3小時，取出、打散、粉碎后得到 改性劍麻纖維備用；
[0026] (2)將滑石粉加入混合機(jī)中攬拌，然后加入鐵酸醋偶聯(lián)劑邊加熱邊攬拌，加熱溫度 為80°C，1小時后停止攬拌，取出120°C下烘干后得到改性滑石粉備用；
[0027] 做將重量比為100;6; 14的聚酷亞胺、步驟（1)得到的改性劍麻纖維W及步驟 (2)得到的改性滑石粉加入攬拌機(jī)中攬拌混合20分鐘，取出轉(zhuǎn)入模具中，將模具放入平板 硫化機(jī)中模壓成型，模壓溫度為300°C，模壓壓力12MPa，保溫保壓1小時后升溫至350°C，保 溫保壓1小時后降溫至90°C，脫模得到汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料。
[002引 實施例2
[0029] 一種汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下：
[0030] (1)將劍麻纖維除雜后烘干，將烘干后的劍麻纖維加入濃度為72g/L的氨氧化鋼 溶液中浸泡10小時，取出后用稀酸溶液洗漆3次，得到堿化劍麻纖維并烘干，將KH550溶于 己酸溶液中并攬拌3小時，其中，己酸溶液的PH值為5. 5,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氨水將皿550 的己酸溶液PH值調(diào)節(jié)至7,靜置2小時后得到處理液，將烘干后的堿化劍麻纖維加入處理液 中超聲分散3小時，取出后放入真空干燥箱中120°C下烘干3小時，取出、打散、粉碎后得到 改性劍麻纖維備用；
[0031] (2)將滑石粉加入混合機(jī)中攬拌，然后加入鐵酸醋偶聯(lián)劑邊加熱邊攬拌，加熱溫度 為80°C，1小時后停止攬拌，取出120°C下烘干后得到改性滑石粉備用；
[003引做將重量比為100 ;5 ; 12的聚酷亞胺、步驟（1)得到的改性劍麻纖維W及步驟 (2)得到的改性滑石粉加入攬拌機(jī)中攬拌混合20分鐘，取出轉(zhuǎn)入模具中，將模具放入平板 硫化機(jī)中模壓成型，模壓溫度為300°C，模壓壓力12MPa，保溫保壓1小時后升溫至350°C，保 溫保壓1小時后降溫至90°C，脫模得到汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料。
[0033] 實施例3
[0034] 一種汽車用聚酷亞胺復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下：
[0035] (1)將劍麻纖維除雜后烘干，將烘干后的劍麻纖維加入濃度為72g/L的氨氧化鋼 溶液中浸泡10小時，取出后用稀酸溶液洗漆3次，得到堿化劍麻纖維并烘干，將KH550溶于 己酸溶液中并攬拌3小時，其中，己酸溶液的PH值為5. 5,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氨水將皿550 的己酸溶液PH值調(diào)節(jié)至7,靜置2小時后得到處理液，將烘干后的堿化劍麻纖維加入處理液 中超聲分散3小時，取出后放入真空干燥箱中120°C下烘干3小時，取出、打散、粉碎后得到 改性劍麻纖維備用；
[0036] (2)將滑石