(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211306221.2 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 滨州中科催化 技术有限公司 地址 251900 山东省滨州市无棣 县新海工 业园管委 会办公楼 (72)发明人 陈勇　 (74)专利代理 机构 宁波成舟专利代理事务所 (普通合伙) 33306 专利代理师 董京杜 (51)Int.Cl. C08L 77/06(2006.01) C08L 27/18(2006.01) C08L 53/00(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08K 9/04(2006.01)C08K 3/22(2006.01) C08K 9/00(2006.01) C08K 7/06(2006.01) C08J 5/06(2006.01) (54)发明名称 石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物及其制备 方法 (57)摘要 本发明涉及一种耐弯曲材料及其制备方法， 具体公开了一种石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合 物及其制备方法。 所述组合物以重量份数计包括 以下组分： 尼龙66树脂40~70份、 可膨石墨4~8份、 双亲性芘类接枝物0.5~1 .5份、 油胺修饰的 Fe3O40.01~0.02份、 聚四氟乙烯树脂5~25份、 碳 纤维10~40份、 助剂0.01~5份。 该制备方法包 括首 先制备粉状石墨烯和自组装物， 然后将粉状石墨 烯、 自组装物与尼龙66混合均匀， 然后再与聚四 氟乙烯树脂、 助剂、 碳纤维加入双螺杆挤出机一 起挤出， 切粒得到石墨烯/碳纤维增强尼龙66组 合物。 所得组合物弯曲强度、 弯曲模量高， 尤其适 合耐弯曲部件的制造 应用。 权利要求书1页 说明书6页 CN 115433458 A 2022.12.06 CN 115433458 A 1.一种石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物， 其特征在于， 以重量份数计包括以下组分： 尼龙66树脂40~70份、 可膨石墨4~8份、 双亲性芘类接枝物0.5~1.5份、 油胺修饰的Fe3O40.01~ 0.02份、 聚四氟乙烯树脂 5~25份、 碳纤维 10~40份、 助剂0.01~5份。 2.根据权利要求1所述的石墨烯/碳纤维增 强尼龙66组合物， 其特征在于， 所述尼龙66 树脂的相对 粘度在1.6~3.8dL/g。 3.根据权利要求1所述的石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物， 其特征在于， 所述可膨石 墨为粒度为60目可膨石墨或者70目可膨石墨或者80目可膨石墨三种物质中的一种或几种 的混合物。 4.根据权利要求1所述的石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物， 其特征在于， 所述双亲性 芘类接枝物为芘与树枝状聚丙烯酸酯 ‑聚乙二醇单甲醚嵌段共聚物或者树枝状聚丙烯酸 酯‑聚乙二醇乙醚嵌段共聚物或者树枝状聚乙二醇环氧甘油酯嵌段共聚物三者中的一种或 几种通过 亲电取代反应所 形成的物质。 5.根据权利要求1所述的石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物， 其特征在于， 所述聚四氟 乙烯树脂的粒径为2~20微米。 6.根据权利要求1所述的石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物， 其特征在于， 所述碳纤维 为连续长纤维。 7.根据权利要求1所述的石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物， 其特征在于， 所述助剂选 自热稳定剂、 抗氧剂或相容剂中的至少一种。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物， 其特征在于， 以重量份数计包括以下 组分： 尼龙66树脂40~60份、 可膨石墨4~8份、 双亲性芘类接枝物0.5~ 1.5份、 油胺修饰的Fe3O40.01~0.02份、 聚四氟乙烯树脂5~15份、 碳纤维10~40份， 助剂0.01~5 份。 9.权利要求1所述的石墨烯/碳纤维增强尼龙66组合物 的制备方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： 1） 石墨烯的制备 先将可膨石墨与双亲性芘类接枝物、 油胺修饰的Fe3O4一同放置在具有一定比例H2O/ MeOH的混合溶剂中进行超声振荡， 然后进行离心处理， 得到上层清液即为分散的石墨烯溶 液， 将上层清液放入烘箱中干燥即得粉状石墨烯， 将下层沉淀物用去离子水多次洗涤离心 后干燥得到F e3O4与双亲性 芘类接枝物的自组装物； 2） 将尼龙66树脂经真空干燥处理后与步骤1） 所制得的石墨烯粉末、 自组装物混合均 匀， 在研磨机中研磨备用； 3） 将步骤2） 所得的尼龙66/石墨烯混合均匀的粒子聚四氟乙烯树脂和所述助剂按重量 比例加入双螺杆挤出机中熔融混合， 将碳纤维从双螺杆挤出机中部开口引入树脂体系中， 碳纤维在双螺杆挤出机中被剪切破碎， 和树脂一起挤出， 然后切粒得到所述石墨烯/碳纤维 增强尼龙6 6组合物。 10.根据权利 要求9所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤1） 中超声振荡时间为3~5h， 离心转速为120 0~1500rpm、 时间为15~30min， 烘箱干燥温度为70~100℃、 时间为15~20h； 优选的， 步骤2） 中真空干燥温度为80~100℃、 时间为8~12h， 研磨时间为10~15min； 优选的， 步骤3） 中双螺杆挤出机料筒温度为25 0~300℃， 主机频率 为15~25Hz。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115433458 A 2石墨烯/碳 纤维增强尼龙6 6组合物及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种耐弯曲材料及其制备方法， 具体的， 涉及一种石墨烯/碳纤维增强 尼龙66组合物及其制备 方法。 背景技术 [0002]尼龙66(PA66)的化学名为聚己二酰己二胺， 是一种白色的热塑性固体树脂， 其密 度为1.14g/cm3， 熔点为265℃。 尼龙66虽然具有轻质、 高强、 耐腐蚀、 强耐磨性等优异性能， 被广泛应用于汽车 行业、 电子电器工业、 机 械设备、 建筑业 等领域。 [0003]近年来随着碳纤维产量增加价格降低， 碳纤维增强热塑性树脂复合材料的应用越 来越广， 如美国专利US6231788揭示了一种由PC ‑ABS树脂复合物和碳纤维组成的具有电磁 屏蔽性的碳纤维复合材料， 可用于防尘设备和笔记本电脑外壳； 中国专利CN 101139462揭示 了一种由聚酰胺树脂、 碳纤维、 红磷阻燃剂、 增韧剂等组成的阻燃碳纤维复合材料； 中国专 利CN1165523揭示了一种由研磨碳纤维、 聚烯烃树脂(PP)(或聚酰胺树脂或聚醚醚酮树脂) 和聚四氟乙烯(PT FE)粉末组成的耐磨性优异的碳纤维复合材料， 可用作在半导体的某些加 工操作过程中的支持夹具。 [0004]其中碳纤维增强尼龙66/PTFE以综合性能优良， 成本较低而应用较广。 加入碳纤维 虽可大幅提高复合材料 的拉伸强度、 弯曲强度和模量等力学性能， 但也增加了材料 的摩擦 系数和磨损， 因此在制备耐磨碳纤维复合材料时还需加入摩擦系 数较小的耐磨助剂， 常用 的耐磨助剂有聚四氟乙烯(PT FE)树脂、 二硫化钼、 石墨、 硅油等。 传统的碳纤维增强尼龙66/ PTFE耐磨组合物虽然综合性能较好， 但其弯曲强度和弯曲模量较低， 限制了其在耐弯曲部 件制造中的应用。 发明内容 [0005]本发明要解决的技术问题之一是现有技术中存在的传统碳纤维增强尼龙66/PTFE 耐磨组合物弯曲强度和弯曲模量低的问题， 提供一种耐弯曲性能优异的石墨烯/碳纤维增 强尼龙66组合物。 [0006]本发明要解决的技术问题 之二是与上述问题 之一相对应的耐弯曲石墨烯/碳纤维 增强尼龙6 6组合物的制备 方法。 [0007]为了解决上述技术问题之一， 本 发明的技术方案如下： 石墨烯/碳纤维增强尼龙66 组合物， 以重量份数计包括以下组分： 尼龙66树脂40～70份、 可膨石墨4～8份、 双亲性芘类 接枝物0.5～ 1.5份、 油胺修饰的Fe3O40.01～0.02份、 聚四氟乙烯树脂5～25份、 碳纤维10～ 40份， 助剂0.01～5份。 [0008]上述技术方案中， 所述尼龙6 6树脂的相对 粘度在1.6～3.8dL/g。 [0009]上述技术方案中， 所述可膨石墨为粒度为60目可膨石墨或者70目可膨石墨或者80 目可膨石墨三种物质中的一种或几种的混合物。 [0010]上述技术方案中， 所述双亲性芘类接枝物为芘与树枝状聚丙烯酸酯 ‑聚乙二醇单说　明　书 1/6 页 3 CN 115433458 A 3