一种再生塑料改性复合材料及制备方法与流程
本发明涉及塑料，具体为一种再生塑料改性复合材料及制备方法。
背景技术：
1、塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，微塑料会伤害人体健康，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成，为了提高废物回收利用率，需要对废弃塑料进行再生处理，但现有的再生塑料整体强度较差，且各材料之间的粘接强度较小，从而降低了其生产品质。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种再生塑料改性复合材料及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种再生塑料改性复合材料，由pa6、碳纤维、碳纤维粉、硅烷偶联剂、其他助剂和颜料组成，其重量份数的组分为：pa6 15-25份；碳纤维7-12份；碳纤维粉5-10份；硅烷偶联剂20-30份；其他助剂4-8份；颜料1-5份。
3、优选的，所述pa6选用常州市茂瑞塑料有限公司，碳纤维和碳纤维粉均选用威海光威集团有限责任公司，硅烷偶联剂选用南京帝蒙特化学有限公司。
4、优选的，所述其他助剂由改性碳酸钙、有机锑、催化剂钛酸四丁酯、磷酸三甲苯酯、活性炭、甲基丙烯酸酯、硬脂酸、煅烧高岭土、木纤维粉和抗氧剂组成，其重量份数的组分为：改性碳酸钙38-52份；有机锑20-30份；催化剂钛酸四丁酯18-22份；磷酸三甲苯酯2.5-3份；活性炭12-20份；甲基丙烯酸酯2.5-3.5；硬脂酸8-10份；煅烧高岭土3-5份；木纤维粉5-10份；抗氧剂6-15份。
5、优选的，所述颜料由重质碳酸钙、硅灰石、丙烯酸、增稠剂、填充剂、结合剂、无铅色剂、树脂、有机溶剂和白糊精组成，其重量份数的组分为：重质碳酸钙25-40份；硅灰石7-12份；丙烯酸15-25份；增稠剂6-13份；填充剂3-8份；结合剂4-10份；无铅色剂2-7份；树脂30-50份；有机溶剂15-22份；白糊精1-4份。
6、一种再生塑料改性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
7、a、将碳纤维和碳纤维粉分别进行低温等离子表面处理，使表面粗糙；
8、b、引入活性基团，烘干后加入偶联剂和pa6再进行高速混合，使碳纤维和偶联剂与pa6发生化学反应，增强碳纤维和pa6之间界面粘接能力；
9、c、通过plc控制器对双螺杆子母挤出机转速和温度的科学控制，并熔融挤出后造粒成型。
10、优选的，所述偶联剂由2,4,5-三氯苯酚、丙烯酸、乙醇、氧化铝、苯甲酸钠、硬脂酸、对苯二甲酸金属盐、脂肪酸和表面活性剂组成，其重量份数的组分为：2,4,5-三氯苯酚10-20份；丙烯酸12-16份；乙醇8-10份；氧化铝3-6份；苯甲酸钠3-9份；硬脂酸30-50份；对苯二甲酸金属盐5-10份；脂肪酸20-38份；表面活性剂9-14份。
11、优选的，还包括注塑机、万能拉力试验机、缺口冲击仪、扫描电镜和摩擦磨损试验机，且注塑机用于制备标准样；万能拉力试验机用于检测材料的拉力强度和弯曲强度；缺口冲击仪用于检测材料缺口冲击强度；扫描电镜用于观察聚合物结构的演变对产品性能的影响；摩擦磨损试验机用于对材料耐磨度检测。
12、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
13、本发明以再生pa6为基体材料，采用碳纤维(scf)为增强材料，通过scf表面处理技术，使scf表面出现较多的含氧能团和氧化刻蚀粗糙，通过硅烷偶联剂(kh550)与pa6的-cooh端基形成共价键，增加界面反应合性，从而使两相间粘接强度加大，使scf均匀分布，不出现聚团，可以把基体外来均匀专递到每根纤维，进而提高力学性能，螺杆各工作区的温度设定形成一定的梯度差，使纤维在捏合区受到尽可能小的剪切作用，保证碳纤维有较大的长径比，以最大限度地发挥碳纤维的增强作用。
技术特征：
1.一种再生塑料改性复合材料，其特征在于：由pa6、碳纤维、碳纤维粉、硅烷偶联剂、其他助剂和颜料组成，其重量份数的组分为：pa6 15-25份；碳纤维7-12份；碳纤维粉5-10份；硅烷偶联剂20-30份；其他助剂4-8份；颜料1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种再生塑料改性复合材料，其特征在于：所述pa6选用常州市茂瑞塑料有限公司，碳纤维和碳纤维粉均选用威海光威集团有限责任公司，硅烷偶联剂选用南京帝蒙特化学有限公司。
3.根据权利要求1所述的一种再生塑料改性复合材料，其特征在于：所述其他助剂由改性碳酸钙、有机锑、催化剂钛酸四丁酯、磷酸三甲苯酯、活性炭、甲基丙烯酸酯、硬脂酸、煅烧高岭土、木纤维粉和抗氧剂组成，其重量份数的组分为：改性碳酸钙38-52份；有机锑20-30份；催化剂钛酸四丁酯18-22份；磷酸三甲苯酯2.5-3份；活性炭12-20份；甲基丙烯酸酯2.5-3.5；硬脂酸8-10份；煅烧高岭土3-5份；木纤维粉5-10份；抗氧剂6-15份。
4.根据权利要求1所述的一种再生塑料改性复合材料，其特征在于：所述颜料由重质碳酸钙、硅灰石、丙烯酸、增稠剂、填充剂、结合剂、无铅色剂、树脂、有机溶剂和白糊精组成，其重量份数的组分为：重质碳酸钙25-40份；硅灰石7-12份；丙烯酸15-25份；增稠剂6-13份；填充剂3-8份；结合剂4-10份；无铅色剂2-7份；树脂30-50份；有机溶剂15-22份；白糊精1-4份。
5.一种再生塑料改性复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种再生塑料改性复合材料的制备方法，其特征在于：所述偶联剂由2,4,5-三氯苯酚、丙烯酸、乙醇、氧化铝、苯甲酸钠、硬脂酸、对苯二甲酸金属盐、脂肪酸和表面活性剂组成，其重量份数的组分为：2,4,5-三氯苯酚10-20份；丙烯酸12-16份；乙醇8-10份；氧化铝3-6份；苯甲酸钠3-9份；硬脂酸30-50份；对苯二甲酸金属盐5-10份；脂肪酸20-38份；表面活性剂9-14份。
7.根据权利要求5所述的一种再生塑料改性复合材料的制备方法，其特征在于：还包括注塑机、万能拉力试验机、缺口冲击仪、扫描电镜和摩擦磨损试验机，且注塑机用于制备标准样；万能拉力试验机用于检测材料的拉力强度和弯曲强度；缺口冲击仪用于检测材料缺口冲击强度；扫描电镜用于观察聚合物结构的演变对产品性能的影响；摩擦磨损试验机用于对材料耐磨度检测。
技术总结
本发明公开了一种再生塑料改性复合材料及制备方法，由PA6、碳纤维、碳纤维粉、硅烷偶联剂、其他助剂和颜料组成，其重量份数的组分为：PA6 15‑25份；碳纤维7‑12份；碳纤维粉5‑10份；硅烷偶联剂20‑30份。本发明以再生PA6为基体材料，采用碳纤维为增强材料，通过SCF表面处理技术，使SCF表面出现较多的含氧能团和氧化刻蚀粗糙，通过硅烷偶联剂与PA6的‑COOH端基形成共价键，增加界面反应合性，从而使两相间粘接强度加大，使SCF均匀分布，不出现聚团，可以把基体外来均匀专递到每根纤维，进而提高力学性能，螺杆各工作区的温度设定形成一定的梯度差，使纤维在捏合区受到尽可能小的剪切作用，保证碳纤维有较大的长径比，以最大限度地发挥碳纤维的增强作用。
技术研发人员：蔡涛涛,郭建明,周继波,倪敏,李莹,周晓东,章圣苗
受保护的技术使用者：江苏巨力特塑业科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23