鞋底用碳纤维-PA66复合材料及其加工方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其是一种鞋底用碳纤维-PA66复合材料及其加工方法。
背景技术
近年来，随着复合材料以及碳纤维技术的不断发展，碳纤维因其高刚性和高强度的增强性能，在复合材料领域中的应用也逐渐扩大。
长期以来,碳纤维增强复合材料因其价格昂贵，大多只用于军工、宇航等尖端技术行业。近年来,因对复合材料和碳材料的研究更加深入，对复合材料工艺的研究也逐步深入。近年来，碳纤维每年以50%以上的速度增长。碳纤维的规模化生产, 使其质量提高而价格下降,而加工技术的进步又使加入复合材料中的碳纤维比例不断上升, 目前已可达体积比例的60%以上。所有这些进步都使得碳纤维复合材料的应用领域日益扩大。因此，碳纤维复合材料的应用也逐步扩大到生活用品如鞋子领域。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种鞋底用碳纤维-PA66复合材料，该复合材料中的碳纤维采用回收的碳纤维，实现资源回收，提高利用率，同时可以降低原材料成本，并且兼顾了提升鞋底性能的优势。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种鞋底用碳纤维-PA66复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
PA66：100-140份，
回收碳纤维：35-50份，
分散剂：0.5-1份，
抗氧剂：1-2份,
稳定剂1-2份，
相容剂2-4份。
进一步的，所述抗氧剂采用抗氧剂1098和亚磷酸酯类 CHEMNOX TP80，抗氧剂1098和亚磷酸酯类 CHEMNOX TP80按2:1-3:2的份数配比。
进一步的，所述分散剂采用聚乙烯比咯烷酮。
进一步的，所述稳定剂采用氯化聚乙烯。
进一步的，所述偶联剂选用硅烷类偶联剂。
进一步的，所述相容剂选用马来酸酐-苯乙烯共聚物。
另一发明目的，本发明还提供了一种鞋底用碳纤维-PA66复合材料的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：①对回收的碳纤维复合材料进行预处理，首先，将回收物料进行切割成20-40mm的长度，然后对其进行升温200-400℃进行加热90-120min，所得固态产物于无水乙醇中浸泡2h后，烘干后，用硅烷偶联剂在甲苯溶剂中进行接枝，干燥后获得预处理过后的回收碳纤维；②将重量份数100-140份的PA66、1-2份的抗氧剂、0.5-1份的分散剂、1-2份的稳定剂、2-4份的相容剂，于高速混合机中混合5-10min，混配后经塑化，加入挤出机入料口熔融，③将35-50份预处理过的回收碳纤维从双螺杆挤出机的另一入料口进入，与聚合物熔体一起挤出到模腔中冷却成型。
采用上述方案，鞋底用碳纤维PA66复合材料中加入了回收料碳纤维，在成本上可以大大降低，而在弹性和强度上有了很好的提升效果，同时大大减轻了鞋底的重量。鞋底一般包括三层：PE发泡层、混纺织物层和树脂底层，本发明中的碳纤维PA66主要用于鞋底的树脂底层，鞋底的最终成型，还需将混纺织物层、PE发泡层和碳纤维PA66树脂层通过粘胶粘合得到预成型鞋底，然后将其放入鞋模内加热成型，冷却脱模得到。
具体实施方式
本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。
本发明的具体实施例展示的是鞋底用碳纤维-PA66复合材料的加工方法，其包括以下步骤：①对回收的碳纤维复合材料进行预处理，首先，将回收物料进行切割成20-40mm的长度，然后对其进行升温200-400℃进行加热90-120min，所得固态产物于无水乙醇中浸泡2h后，烘干后，用硅烷偶联剂在甲苯溶剂中进行接枝，干燥后获得预处理过后的回收碳纤维；②将重量份数100-140份的PA66、1-2份的抗氧剂、0.5-1份的分散剂、1-2份的稳定剂、2-4份的相容剂，于高速混合机中混合5-10min，混配后经塑化，加入挤出机入料口熔融，③将35-50份预处理过的回收碳纤维从双螺杆挤出机的另一入料口进入，与聚合物熔体一起挤出到模腔中冷却成型。
具体实施例一
①对回收的碳纤维复合材料进行预处理，首先，将回收物料进行切割成20-40mm的长度，然后对其进行升温200-400℃进行加热90-120min，所得固态产物于无水乙醇中浸泡2h后，烘干后，用硅烷偶联剂在甲苯溶剂中进行接枝，干燥后获得预处理过后的回收碳纤维；②将重量份数100份的PA66、0.5份的抗氧剂（抗氧剂1098和亚磷酸酯类 CHEMNOX TP80分别为0.3份和0.2份）、0.5份的分散剂（聚乙烯比咯烷酮）、1份的稳定剂（氯化聚乙烯）、2份的相容剂（马来酸酐-苯乙烯共聚物），于高速混合机中混合5-10min，混配后经塑化，加入挤出机入料口熔融，③将35份预处理过的回收碳纤维从双螺杆挤出机的另一入料口进入，与聚合物熔体一起挤出到模腔中冷却成型。
具体实施例二
①对回收的碳纤维复合材料进行预处理，首先，将回收物料进行切割成20-40mm的长度，然后对其进行升温200-400℃进行加热90-120min，所得固态产物于无水乙醇中浸泡2h后，烘干后，用硅烷偶联剂在甲苯溶剂中进行接枝，干燥后获得预处理过后的回收碳纤维；②将重量份数115份的PA66、0.6份的抗氧剂（抗氧剂1098和亚磷酸酯类 CHEMNOX TP80分别为0.4份和0.2份）、0.6份的分散剂（聚乙烯比咯烷酮）、1份的稳定剂（氯化聚乙烯）、2份的相容剂（马来酸酐-苯乙烯共聚物），于高速混合机中混合5-10min，混配后经塑化，加入挤出机入料口熔融，③将40份预处理过的回收碳纤维从双螺杆挤出机的另一入料口进入，与聚合物熔体一起挤出到模腔中冷却成型。
具体实施例三
①对回收的碳纤维复合材料进行预处理，首先，将回收物料进行切割成20-40mm的长度，然后对其进行升温200-400℃进行加热90-120min，所得固态产物于无水乙醇中浸泡2h后，烘干后，用硅烷偶联剂在甲苯溶剂中进行接枝，干燥后获得预处理过后的回收碳纤维；②将重量份数120份的PA66、1份的抗氧剂（抗氧剂1098和亚磷酸酯类 CHEMNOX TP80分别为0.5份和0.5份）、0.6份的分散剂（聚乙烯比咯烷酮）、1.5份的稳定剂（氯化聚乙烯）、3份的相容剂（马来酸酐-苯乙烯共聚物），于高速混合机中混合5-10min，混配后经塑化，加入挤出机入料口熔融，③将40份预处理过的回收碳纤维从双螺杆挤出机的另一入料口进入，与聚合物熔体一起挤出到模腔中冷却成型。
具体实施例四
①对回收的碳纤维复合材料进行预处理，首先，将回收物料进行切割成20-40mm的长度，然后对其进行升温200-400℃进行加热90-120min，所得固态产物于无水乙醇中浸泡2h后，烘干后，用硅烷偶联剂在甲苯溶剂中进行接枝，干燥后获得预处理过后的回收碳纤维；②将重量份数130份的PA66、1.5份的抗氧剂（抗氧剂1098和亚磷酸酯类 CHEMNOX TP80分别为1份和0.5份）、0.8份的分散剂（聚乙烯比咯烷酮）、1.5份的稳定剂（氯化聚乙烯）、3份的相容剂（马来酸酐-苯乙烯共聚物），于高速混合机中混合5-10min，混配后经塑化，加入挤出机入料口熔融，③将45份预处理过的回收碳纤维从双螺杆挤出机的另一入料口进入，与聚合物熔体一起挤出到模腔中冷却成型。
具体实施例五
①对回收的碳纤维复合材料进行预处理，首先，将回收物料进行切割成20-40mm的长度，然后对其进行升温200-400℃进行加热90-120min，所得固态产物于无水乙醇中浸泡2h后，烘干后，用硅烷偶联剂在甲苯溶剂中进行接枝，干燥后获得预处理过后的回收碳纤维；②将重量份数140份的PA66、2份的抗氧剂（抗氧剂1098和亚磷酸酯类 CHEMNOX TP80分别为1份和1份）、1份的分散剂（聚乙烯比咯烷酮）、2份的稳定剂（氯化聚乙烯）、3份的相容剂（马来酸酐-苯乙烯共聚物），于高速混合机中混合5-10min，混配后经塑化，加入挤出机入料口熔融，③将45份预处理过的回收碳纤维从双螺杆挤出机的另一入料口进入，与聚合物熔体一起挤出到模腔中冷却成型。
上述实施例一至五中复合材料力学性能对比如下表所示。
表1- 碳纤维增强PA66复合材料的力学性能
