一种阻燃型连续纤维增强MC尼龙纳米复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及连续纤维增强mc尼龙纳米复合材料，尤其涉及一种阻燃型连续纤维增强mc尼龙纳米复合材料。

背景技术：

1、单体浇铸(mc)尼龙是20世纪60年代研究出来的一种新型工程塑料，以己内酰胺为主要原料，通过阴离子聚合在常压下直接浇铸到预热至一定温度的模具中制得。mc尼龙有重量轻、自润滑、耐磨等多种独特性能，随着其应用范围的进一步扩展，mc尼龙的性能表现出不足，以纤维增强制备的mc尼龙基纤维热塑性复合材料可有效提高其拉伸强度、弯曲强度等力学性能。

2、由于出色的综合性能，连续纤维增强mc尼龙基热塑性复合材料在许多领域实现“以塑代钢”。随着各个行业对材料防火安全要求的不断提高以及国家有关政策的相继出台，普通连续纤维增强mc尼龙基热塑性复合材料在阻燃要求较高的领域使用受限，为了使其具有更广泛的应用，必须在尽可能保持材料机械性能的基础上来提升材料的阻燃性能。

3、申请号为201711430401.0的专利申请公开了一种无卤阻燃聚酰胺6聚合物及其复合材料及其制备方法，其使用磷腈阻燃剂制备得到阻燃等级达到ul 94-v0的连续纤维增强阻燃阴离子聚酰胺6复合材料。然而，该申请中磷腈阻燃剂的添加量较大，会对材料的力学性能造成影响。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的至少一种缺陷，第一方面，本发明一实施方式提供了一种阻燃型连续纤维增强mc尼龙纳米复合材料，包括树脂基体和连续纤维，所述树脂基体包括聚酰胺、纳米材料和硼酚醛树脂；

2、所述纳米材料包括氨基化蒙脱土、氨基化碳纳米管、氨基化二氧化硅中的一种或多种。

3、根据本发明一实施方式，所述氨基化蒙脱土、所述氨基化碳纳米管、所述氨基化二氧化硅是含有端氨基的蒙脱土、碳纳米管或二氧化硅。

4、根据本发明一实施方式，在所述树脂基体中，所述纳米材料的质量含量为0.1～10％。

5、根据本发明一实施方式，在所述树脂基体中，所述硼酚醛树脂的质量含量为1～30％；和/或，

6、在所述复合材料中，所述连续纤维的质量含量为50～90％。

7、根据本发明一实施方式，所述树脂基体是单体在所述纳米材料和所述硼酚醛树脂的存在下原位聚合形成；所述单体包括内酰胺，或者所述单体包括内酰胺和氨基酸。

8、根据本发明一实施方式，所述内酰胺包括丁内酰胺、戊内酰胺、己内酰胺、辛内酰胺、十二内酰胺、n-甲基己内酰胺、n-正辛基壬内酰胺、n-叔丁基十二内酰胺中的一种或多种；所述氨基酸包括ω-氨基丁酸、ω-氨基戊酸、ω-氨基己酸、ω-氨基辛酸、ω-氨基十二酸的一种或多种。

9、根据本发明一实施方式，所述树脂基体包括催化剂和其他助剂，所述催化剂包括碱性催化剂和助催化剂，所述其他助剂包括抗氧剂和脱模剂。

10、第二方面，本发明一实施方式提供了一种上述的阻燃型连续纤维增强mc尼龙纳米复合材料的制备方法，包括通过拉挤成型工艺制得所述复合材料，所述拉挤成型工艺包括首先将连续纤维排布，然后将其浸渍于浸渍液中，再通过预成型、挤压模塑及固化、牵引，最后切割成所需的制品；

11、其中，所述浸渍液包括单体、纳米材料和硼酚醛树脂；所述单体包括内酰胺，或者所述单体包括内酰胺和氨基酸。

12、根据本发明一实施方式，所述固化成型的温度为110～280℃；和/或，

13、在所述浸渍液中，所述纳米材料的质量含量为0.1～10％，所述硼酚醛树脂的质量含量为1～30％。

14、根据本发明一实施方式，所述浸渍液包括催化剂和其他助剂，所述催化剂包括碱性催化剂和助催化剂，所述其他助剂包括抗氧剂和脱模剂。

15、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

16、1、本发明一实施方式的阻燃型连续纤维增强mc尼龙纳米复合材料，具有较高的阻燃效果和较优的机械性能，能够在降低力学性能损失率以及保证优异阻燃性能的基础上降低阻燃剂的添加量，解决了现有材料存在的力学性能和阻燃性能不能兼顾的问题。

17、2、本发明一实施方式的阻燃型连续纤维增强mc尼龙纳米复合材料，由于发挥了硼酚醛树脂/纳米材料的协效阻燃机理，材料的阻燃等级更高，阻燃剂的用量更少，对材料的机械性能的影响更小。

18、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书中所特别指出的内容来实现和获得。

技术特征：

1.一种阻燃型连续纤维增强mc尼龙纳米复合材料，包括树脂基体和连续纤维，所述树脂基体包括聚酰胺、纳米材料和硼酚醛树脂；

2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述氨基化蒙脱土、所述氨基化碳纳米管、所述氨基化二氧化硅是含有端氨基的蒙脱土、碳纳米管或二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其中，在所述树脂基体中，所述纳米材料的质量含量为0.1～10％。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其中，在所述树脂基体中，所述硼酚醛树脂的质量含量为1～30％；和/或，

5.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述树脂基体是单体在所述纳米材料和所述硼酚醛树脂的存在下原位聚合形成；所述单体包括内酰胺，或者所述单体包括内酰胺和氨基酸。

6.根据权利要求5所述的复合材料，其中，所述内酰胺包括丁内酰胺、戊内酰胺、己内酰胺、辛内酰胺、十二内酰胺、n-甲基己内酰胺、n-正辛基壬内酰胺、n-叔丁基十二内酰胺中的一种或多种；所述氨基酸包括ω-氨基丁酸、ω-氨基戊酸、ω-氨基己酸、ω-氨基辛酸、ω-氨基十二酸的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述树脂基体包括催化剂和其他助剂，所述催化剂包括碱性催化剂和助催化剂，所述其他助剂包括抗氧剂和脱模剂。

8.一种权利要求1至7中任一项所述的阻燃型连续纤维增强mc尼龙纳米复合材料的制备方法，包括通过拉挤成型工艺制得所述复合材料，所述拉挤成型工艺包括首先将连续纤维排布，然后将其浸渍于浸渍液中，再通过预成型、挤压模塑及固化、牵引，最后切割成所需的制品；

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述固化成型的温度为110～280℃；和/或，

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述浸渍液包括催化剂和其他助剂，所述催化剂包括碱性催化剂和助催化剂，所述其他助剂包括抗氧剂和脱模剂。

技术总结
本发明涉及一种阻燃型连续纤维增强MC尼龙纳米复合材料及其制备方法，该阻燃型连续纤维增强MC尼龙纳米复合材料包括树脂基体和连续纤维，所述树脂基体包括聚酰胺、纳米材料和硼酚醛树脂；所述纳米材料包括氨基化蒙脱土、氨基化碳纳米管、氨基化二氧化硅中的一种或多种。本发明一实施方式的阻燃型连续纤维增强MC尼龙纳米复合材料，具有较高的阻燃效果和较优的机械性能，能够在降低力学性能损失率以及保证优异阻燃性能的基础上降低阻燃剂的添加量，解决了现有材料存在的力学性能和阻燃性能不能兼顾的问题。

技术研发人员：岳顺,马永梅,安晶晶,岳琴
受保护的技术使用者：慈溪七诺新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1