本發(fā)明涉及塑料復(fù)合材料，具體為高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
1、傳統(tǒng)工程塑料在低溫環(huán)境下往往存在沖擊強度大幅下降、脆性增加的問題，難以滿足一些在寒冷地區(qū)或低溫工況下使用的設(shè)備部件對材料韌性的要求。
2、基于此，本發(fā)明提供了高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料及其制備工藝，以解決上述所提出的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料及其制備工藝，用于解決背景技術(shù)中提到的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明提出一種高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其由如下重量份原料組成：
4、雙樹脂共混體系：55-85份；
5、所述雙樹脂共混體系由聚酰胺66樹脂和聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂構(gòu)成，所述聚酰胺66樹脂：40-60份；所述聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂：15-25份；
6、增韌體系：20-40份；
7、所述增韌體系由氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物彈性體和馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物構(gòu)成，所述氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物彈性體：12-18份；所述馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物：8-12份；
8、增強體系：20-35份；
9、所述增強體系由玻璃纖維和滑石粉構(gòu)成，所述玻璃纖維：15-25份；所述滑石粉：5-10份；
10、主抗氧劑：0.3-0.6份；
11、輔助抗氧劑：0.2-0.4份；
12、內(nèi)潤滑劑：0.8-1.5份；
13、外潤滑劑：0.5-1.2份；
14、紫外屏蔽劑：1-3份；
15、遷移型潤滑劑：0.3-0.8份。
16、優(yōu)選地，所述主抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
17、優(yōu)選地，所述輔助抗氧劑為雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。
18、優(yōu)選地，所述內(nèi)潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
19、優(yōu)選地，所述外潤滑劑為聚四氟乙烯超細(xì)粉。
20、優(yōu)選地，所述紫外屏蔽劑為納米二氧化鈦。
21、優(yōu)選地，所述遷移型潤滑劑為芥酸酰胺。
22、優(yōu)選地，所述玻璃纖維為表面硅烷處理無堿短切玻璃纖維，制備工藝為：
23、a1.將氧化硅50wt％、氧化鋁15wt％、氧化鈣25wt％、氧化鎂10wt％在1580℃鉑金坩堝中熔融拉絲，控制單絲直徑9微米。
24、a2.將短切至3.毫米的纖維置于氬氣：氧氣體積比95:5混合氣氛中，在真空度10-2帕斯卡、射頻功率35千瓦條件下進行低溫等離子體處理120秒，使表面羥基密度提升至8.2/平方納米。
25、a3.將γ-氨丙基三乙氧基硅烷與納米二氧化硅溶膠按質(zhì)量比1:0.8混合，在超聲波功率800瓦、溫度45℃條件下水解60分鐘，形成固含量22％的復(fù)合處理液。
26、a4.將等離子處理后的纖維浸入水解液，在頻率28千赫茲、功率密度0.5瓦/立方厘米的超聲波場中處理25分鐘，控制浸漬溫度50℃。
27、a5.進行微波梯度固化制得表面硅烷處理無堿短切玻璃纖維：
28、a51.采用三階段微波固化：
29、第一階段：800瓦功率，80℃干燥5分鐘；
30、第二階段：1200瓦功率，110℃反應(yīng)8分鐘；
31、第三階段：500瓦功率，150℃交聯(lián)10分鐘。
32、基于上述高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，本發(fā)明還提出一種高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料的制備工藝，包括以下步驟：
33、s1.首先將40-60份聚酰胺66樹脂、15-25份聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂投入高速混合機，在氮氣保護、溫度80℃條件下，以800轉(zhuǎn)/分鐘預(yù)混5分鐘；然后加入12-18份氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物彈性體、8-12份馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，升溫至110±5℃，以1200轉(zhuǎn)/分鐘混煉8分鐘，使增韌劑熔融包覆樹脂顆粒；最后加入0.3-0.6份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2-0.4份雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、0.8-1.5份乙撐雙硬脂酰胺、0.5-1.2份聚四氟乙烯超細(xì)粉、1-3份納米二氧化鈦、0.3-0.8份芥酸酰胺，在60℃下以500轉(zhuǎn)/分鐘混合10分鐘，得到預(yù)混料；
34、s2.首先將15-25份表面硅烷處理無堿短切玻璃纖維置于超聲波浸漬槽，槽內(nèi)預(yù)裝5-10份納米級滑石粉與無水乙醇的懸浮液；然后開啟頻率40千赫茲、功率密度1.2瓦/立方厘米的超聲波場，在真空度0.08兆帕條件下處理15分鐘，使滑石粉嵌入纖維束間隙；最后經(jīng)離心脫水后，在100℃熱風(fēng)循環(huán)箱中干燥至含水量≤0.05％；
35、s3.首先將預(yù)混料與處理后的增強體投入同向雙螺桿擠出機，采用七溫區(qū)梯度控溫：
36、一區(qū)：220±5℃；二區(qū)：240±5℃；三區(qū)：260±5℃；四區(qū)熔融段：275±3℃；五區(qū)：265±3℃；六區(qū)；250±3℃；七區(qū)：235±3℃；
37、然后控制螺桿轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘，扭矩65％，在四區(qū)注入0.5±0.1兆帕超臨界二氧化碳，使物料膨脹混合；最后經(jīng)水溫25℃水下切粒，獲得粒徑3毫米的復(fù)合材料顆粒，進行-0.095兆帕、80℃的真空干燥至含水率≤0.02％；
38、s4.首先將顆粒料裝入模溫機預(yù)熱溫度110±5℃的模具，在10兆帕壓力下預(yù)壓30秒；然后啟動變頻振動裝置，頻率25±2赫茲，振幅0.5±0.1毫米，同時以5℃/分鐘速率升溫至235℃，保壓壓力提升至25兆帕，保溫時間按制品壁厚1.5分鐘/毫米計算；最后采用梯度降壓冷卻。
39、優(yōu)選地，所述步驟s4的梯度降壓冷卻具體為：
40、第一階段：15兆帕壓力下冷卻至180℃，冷卻速率30℃/分鐘；
41、第二階段：5兆帕壓力下冷卻至80℃，冷卻速率15℃/分鐘。
42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
43、本發(fā)明通過雙樹脂共混體系的協(xié)同效應(yīng)，在低溫下保持優(yōu)異韌性與強度的平衡，通過特定增韌劑的納米級分散與低溫相容性設(shè)計，顯著提升材料在極寒環(huán)境下的抗沖擊性能，通過增強體精細(xì)化處理與界面強化技術(shù)，有效抑制低溫裂紋擴展并維持高模量的效果，通過熔融共混過程引入超臨界流體輔助分散，增韌劑在基體中均勻分布和良好相容，通過動態(tài)熱壓成型結(jié)合梯度冷卻工藝，優(yōu)化材料內(nèi)部結(jié)晶結(jié)構(gòu)、消除內(nèi)應(yīng)力并提升尺寸穩(wěn)定性的目的，通過復(fù)合抗氧劑與穩(wěn)定體系的協(xié)同保護，材料在嚴(yán)苛冷熱交變環(huán)境下長期使用的可靠性，解決了傳統(tǒng)工程塑料在低溫環(huán)境下往往存在沖擊強度大幅下降、脆性增加的問題，應(yīng)用場景更廣。
1.高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其特征在于，其由如下重量份原料組成：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其特征在于，所述主抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其特征在于，所述輔助抗氧劑為雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其特征在于，所述內(nèi)潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其特征在于，所述外潤滑劑為聚四氟乙烯超細(xì)粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其特征在于，所述紫外屏蔽劑為納米二氧化鈦。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其特征在于，所述遷移型潤滑劑為芥酸酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料，其特征在于，所述玻璃纖維為表面硅烷處理無堿短切玻璃纖維，制備工藝為：
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項所述高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高抗沖耐低溫工程塑料復(fù)合材料的制備工藝，其特征在于，所述步驟s4的梯度降壓冷卻具體為：