CN102731994B - 尼龙复合材料、制备方法、其应用及该尼龙复合材料的塑料制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种尼龙复合材料、制备方法、其应用及应用该尼龙复合材料的塑料制品。所述尼龙复合材料主要成分为：高温尼龙、纳米导电材料、润滑剂、表面处理剂和抗氧剂，各组分的重量份数比为：尼龙为70~95份；纳米导电材料为3~25份；润滑剂为0.1-3份；表面处理剂为0.1-1.8份；抗氧剂为0.3-3.5份；及相容剂0.5-2.8份；其中，所述高温尼龙的含量可以为0-8重量份普通尼龙所取代；所述尼龙复合材料在ASTMD257条件下测得的表面电阻率为1.5-900×107Ω·mm。相较现有技术，所述尼龙复合材料通过加入纳米导电材料，降低了表面电阻率，具有防静电作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种具有防静电的尼龙复合材料，该复合材料的制备方法，以及该复合材料的应用，及利用该尼龙复合材料的塑料制品。
背景技术
聚酰胺纤维俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。现有尼龙有聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚十二酰胺(尼龙12)、聚己内酰胺(尼龙6)、聚癸二酰己二胺(尼龙610)、聚十二烷二酰己二胺(尼龙612)、聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚辛酰胺(尼龙8)、聚9-氨基壬酸(尼龙9)、聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）、聚间苯二甲酰间苯二胺（MPIA）、聚对苯甲酰胺（PBA）、PA6T、PA10T、PA12T等。上述尼龙的表面电阻率高，在使用过程中积聚静电而带来安全隐患。
发明内容
综上所述，本发明有必要提供一种具有防静电的尼龙复合材料。
此外，还有必要提供一种上述尼龙复合材料的制备方法。
进一步地，还有必要提供一种上述尼龙复合材料的应用。
此外，还有必要提供一种由所述尼龙复合材料制成的塑料制品。
一种尼龙复合材料，其主要成分为：高温尼龙、纳米导电材料、润滑剂、表面处理剂和抗氧剂，各组分的重量份数比为：
高温尼龙为70-80、80~90、90~95份；
纳米导电材料为3-5、5~10、10~20、20~25份；
润滑剂为0.1-3份；
表面处理剂为0.1-1.8份；
抗氧剂为0.3-3.5份；及
相容剂0.5-2.8份；
其中，
所述高温尼龙的含量可以为0-8重量份普通尼龙所取代。
一种尼龙复合材料，其成分包括高温尼龙，纳米导电材料，润滑剂，表面处理剂和抗氧剂，所述高温尼龙为聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯甲酰胺、PA9T、PA6T、PA10T、PA12T中的至少一种，
所述尼龙复合材料各组分的重量份数比为：
高温尼龙为70-95份；
纳米导电材料为3-25份；
润滑剂为0.1-3份；
表面处理剂为0.1-1.8份；
抗氧剂为0.3-3.5份；及
相容剂0.5-2.8份；
其中，
所述高温尼龙的0-8重量份可被聚癸二酸癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚己二酰己二胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸中的至少一种所取代。
其中，该纳米导电材料为碳纳米管导电纤维，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5份的碳纳米管、0.1-5份的分散剂及100份的热塑性弹性体；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)nSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4。
其中，该纳米导电材料为聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物；该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中份的碳纳米管的直径在8-19纳米之间，长度在120-195纳米之间，复合物的整体直径在20-29纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7-10∶1。
其中，所述润滑剂为脂肪族化合物、酰胺类、石蜡及烃类；所述的表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂；所述抗氧剂为：酚类抗氧剂、硫代酯抗氧剂；所述的相容剂为马来酸酐接枝POE相容剂，其接枝率为2-10％。
一种尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：
按比例将表面处理剂及纳米导电材料放入搅拌机，升温搅拌；
在冷却条件下，搅拌后加入润滑剂、抗氧剂及相容剂低速搅拌；
加入尼龙低速搅拌；
在双螺杆挤出机中挤出造粒；
冷却；
切粒；
干燥；
其中，
高温尼龙为70-80、80~90、90~95份；
纳米导电材料为3-5、5~10、10~20、20~25份；
润滑剂为0.1-3份；
表面处理剂为0.1-1.8份；
抗氧剂为0.3-3.5份；及
相容剂0.5-2.8份；
其中，
所述高温尼龙为：聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯甲酰胺、PA9T、PA6T、PA10T、PA12T中的至少一种，所述高温尼龙的含量可以为0-8重量份普通尼龙所取代，所述普通尼龙为聚癸二酸癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚己二酰己二胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸中的至少一种。
其中，该纳米导电材料为碳纳米管导电纤维，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5份的碳纳米管、0.1-5份的分散剂及100份的热塑性弹性体；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)NSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4。当n取1，X分别Li，Na，Mg，Ca，NH4取根据ASTM D257测得的表面电阻率分别为6.1×106、8.3×107、6.2×106、5.8×107、7.1×106Ω·mm；当n取0，X分别Li，Na，Mg，Ca，NH4取根据ASTM D257测得的表面电阻率分别为6.5×106、8.1×106、7.2×106、5.3×106、7.4×106Ω·mm；当n取5时，X分别Li，Na，Mg，Ca，NH4取根据ASTM D257测得的表面电阻率分别为9.5×105、3.1×106、4.2×106、1.3×106、2.4×106Ω·mm。其中，所述热塑性弹性体为苯乙烯类（SBS、SIS、SEBS、SEPS）、烯烃类（TP0、TPV）或双烯类（TPB、TPI）中的至少一种。
其中，该纳米导电材料为聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物；该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中份的碳纳米管的直径在8-19纳米之间，长度在120-195纳米之间，复合物的整体直径在20-29纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7-10∶1。当导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7∶1，取根据ASTM D257测得的表面电阻率分别为9.2×105、8.1×106、7.2×106、3.3×106、6.4×106Ω·mm；当导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为8∶1，取根据ASTM D257测得的表面电阻率分别为1.2×106、3.1×106、5.2×106、9.3×106、3.4×106Ω·mm；当导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为10∶1，取根据ASTM D257测得的表面电阻率分别为6.4×105、5.7×106、4.9×106、2.5×106、1.7×106Ω·mm。
其中，所述润滑剂为脂肪族化合物、酰胺类、石蜡及烃类；所述的表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂；所述抗氧剂为：酚类抗氧剂、硫代酯抗氧剂；所述的相容剂为马来酸酐接枝POE相容剂，其接枝率为2-10％。
一种上述尼龙复合材料的应用，该尼龙复合材料应用于电子设备、矿山机械、纺织机械领域。
一种塑料制品，该塑料制品采用上述尼龙复合材料及以下至少一种辅料：着色剂，蒙脱土，滑石粉或三聚氰胺。
相较现有技术，本发明的尼龙复合材料，具有防静电的作用。
具体实施方式
下面结合一些具体实施方式对本发明尼龙复合材料的组成、制备方法及该复合材料的应用做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。
本发明尼龙复合材料以尼龙为基础原料，通过加入纳米导电材料、润滑剂、表面处理剂和抗氧剂等组分，各组分的重量份数各为：尼龙为70-95份；纳米导电材料为3-25份；润滑剂为0.1-3份；表面处理剂为0.1-1.8份；抗氧剂为0.3-3.5份及相容剂0.5-2.8份。
其中，所述尼龙为普通尼龙：聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚十二酰胺(尼龙12)、聚己内酰胺(尼龙6)、聚癸二酰己二胺(尼龙610)、聚十二烷二酰己二胺(尼龙612)、聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚辛酰胺(尼龙8)、聚9-氨基壬酸(尼龙9)中的至少一种；及至少一种高温尼龙：聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）、聚间苯二甲酰间苯二胺（MPIA）、聚对苯甲酰胺（PBA）、PA9T、PA6T、PA10T、PA12T。其中，高温尼龙的0-8重量份可以被普通尼龙代替。
其中，该纳米导电材料为碳纳米管导电纤维或者聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物。该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5份的碳纳米管、0.1-5份的分散剂及100份的热塑性弹性体；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)nSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4。其中，所述热塑性弹性体为苯乙烯类（SBS、SIS、SEBS、SEPS）、烯烃类（TP0、TPV）或双烯类（TPB、TPI）中的至少一种。该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中份的碳纳米管的直径在8-19纳米之间，长度在120-195纳米之间，复合物的整体直径在20-29纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7-10∶1。
其中，所述润滑剂为脂肪族化合物、酰胺类、石蜡及烃类等，如：硬脂酸钙、油酸酰胺、石蜡。
其中，所述的表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂。
其中，所述抗氧剂为：酚类抗氧剂，如多酚抗氧剂1010和1076；亚磷酸酯抗氧剂主要为抗氧剂168［三（1,4一二叔丁基苯基）亚磷酯］，抗氧剂626[双（2,4 一二叔丁基苯基）季戊四醇二磷酸酯]和抗氧剂618[双（十八烷基）季戊四醇二亚磷酸酯]；硫代酯抗氧剂有4个产品DLTDP、DSTDP、DMTDP、DTDTP中的一种或者多种。
其中，所述的相容剂为南京聚星高分子材料有限公司生产的马来酸酐接枝POE相容剂JX-10，由聚烯烃弹性体POE经反应挤出接枝马来酸酐制得，其接枝率为2-10％。
本发明较佳实施例中的尼龙复合材料，通过加入适量的普通尼龙，提高了与其他成分的结合程度，提高了机械性能。通过加入纳米导电材料，所制成的尼龙复合材料，ASTM D257条件下测得表面电阻率为1.5-900×107Ω·mm，具有良好的防静电效果。
本产品制作时，按比例将表面处理剂及纳米导电材料放入搅拌机，升温搅拌，搅拌后加入润滑剂、抗氧剂及相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后即为导电母料，接着按照比例称量导电母料和聚酰胺树脂低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本发明较佳实施例制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测表面电阻率，ASTM D-638条件下测拉伸强度，ASTM D790-2003条件下测弯曲强度，GB/T 1043—93条件下测简支梁C型缺口冲击强度。
以下以具体实施例的形式加以详细说明，所有组分的取值均为重量份。
实施例1
取3份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1份的碳纳米管、0.1份的分散剂及100份的热塑性弹性体SBS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)2C6H4SO3Li2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂JX-10低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入0.3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及67.7份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例1制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为9×108Ω·mmm，ASTM D-638条件下的拉伸强为185Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度263Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度10.3kJ/m2。
实施例2
取20份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1份的碳纳米管、0.1份的分散剂及100份的热塑性弹性体SEBS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)2C6H4SO3Li，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂JX-10低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入0.3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及67.7份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例2制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为6×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为188Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度266Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度11.3kJ/m2。
实施例3
取25份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1份的碳纳米管、0.1份的分散剂及100份的热塑性弹性体SIS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3(NH4)2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂JX-10低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入0.3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及67.7份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例3制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为2.3×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为205Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度268Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度12.3kJ/m2。
实施例4
取25份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体POE；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3(NH4)2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入8份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及87份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例4制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为5.0×107，ASTM D-638条件下的拉伸强为223Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度270Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度12.5kJ/m2。
实施例5
取3份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入1份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及80份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例5制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为5.3×108Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为185Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度261Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度10.8kJ/m2。
实施例6
取20份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体SEBS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3(NH4)2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入1份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及80份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例6制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为8×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为189Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度265Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度11.8kJ/m2。
实施例7
取25份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体SBS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3(NH4)2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及92份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例7制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为3.5×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为193Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度273Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度12.8kJ/m2。
实施例8
取25份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体SIS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3(NH4)2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入95份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例8制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为1.5×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为192Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度281Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度12.7kJ/m2。
实施例9
取3份聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7∶1，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入0.3份聚己内酰胺及67.7份聚对苯甲酰胺低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例9制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为3.5×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为173Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度267Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度10.3kJ/m2。
实施例10
取20份聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7∶1，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入0.3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及67.7份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例10制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为4.0×108Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为181Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度279Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度11.7kJ/m2。
实施例11
取25份聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为10∶1，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入0.3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及67.7份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例11制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为3.3×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为182Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度279Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度12.2kJ/m2。
实施例12
取25份聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为10∶1，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入8份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及87份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例12制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为3.9×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为183Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度283Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度12.6kJ/m2。
实施例13
取3份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体POE；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3(NH4)2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入1份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及80份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例13制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为5.6×108Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为184Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度266Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度10.7kJ/m2。
实施例14
取20份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体SEBS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3(NH4)2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入1份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及80份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例14制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为4.4×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为191Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度269Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度11.8kJ/m2。
实施例15
取25份聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7∶1，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及92份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例15制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为3.7×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为197Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度278Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度13.1kJ/m2。
实施例16
取25份聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7∶1，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入95份PA10T低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例16制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为3.5×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为193Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度287Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度10.9kJ/m2。
实施例17
取10份碳纳米管导电纤维和0.1份钛酸酯偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体SBS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3Mg，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、2份三（1,4一二叔丁基苯基）亚磷酯、0.3份双（2,4 一二叔丁基苯基）季戊四醇二磷酸酯及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入0.3份聚己二酰己二胺及67.7份PA9T低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例17制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为6.2×108Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为181Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度259Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度11.7kJ/m2。
实施例18
取20份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为3份的碳纳米管、3份的分散剂及100份的热塑性弹性体SIS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3Mg，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入80份PA12T低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例18制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为6.9×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为183Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度268Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度11.4kJ/m2。
实施例19
取25份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体POE；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3Mg，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入0.3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及90份聚对苯甲酰胺低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例19制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为1.50×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为191Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度275Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度10.3kJ/m2。
实施例20
取25份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体SBS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3Mg，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入8份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及85份聚对苯甲酰胺低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例20制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为7.7×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为203Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度288Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度10.7kJ/m2。
实施例21
取25份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体TPV；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3Mg，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入8份聚十一酰胺(尼龙11)及87份聚间苯二甲酰间苯二胺（MPIA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例21制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为7.8×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为189Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度262Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度12.6kJ/m2。
实施例22
取3份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体TPB；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3Mg，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入1份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及20份PA9T、30份PA6T、15份PA10T、25份PA12T低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例22制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为7.8×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为193Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度276Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度10.9kJ/m2。
实施例23
取20份碳纳米管导电纤维和0.3份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体POE；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3Na2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入1份聚9-氨基壬酸(尼龙9)及10份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）、15份聚间苯二甲酰间苯二胺（MPIA）、20份聚对苯甲酰胺（PBA）、5份PA9T、8份PA6T、2份PA10T、25份PA12T低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例23制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为8.9×107Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为189Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度282Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度11.8kJ/m2。
实施例24
取25份碳纳米管导电纤维和0.1份硅烷偶联剂放入搅拌机，该碳纳米管导电纤维包括质量比为5份的碳纳米管、5份的分散剂及100份的热塑性弹性体SEBS；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)5C6H4SO3Na2，搅拌均匀后升温搅拌，搅拌后加入3份硬脂酸钙、3.5份多酚抗氧剂1010及2.8份相容剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后加入3份聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)及20份聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）、35份聚间苯二甲酰间苯二胺（MPIA）及25份聚对苯甲酰胺（PBA）低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本实施例24制得的尼龙复合材料的在ASTM D257条件下测得的表面电阻率为7.9×106Ω·mm，ASTM D-638条件下的拉伸强为198Mpa，ASTM D790-2003条件下测得弯曲强度288Mpa，GB/T 1043—93条件下的简支梁C型缺口冲击强度12.9kJ/m2。
同时，提供了未添加纳米导电材料的参考例，其余条件与实施例的条件相同。
表1 实施例测试数据列表
通过上述实施例可以看出，随着纳米导电材料用料的增加，表面电阻率降低；同时，拉伸强度、弯曲强度及冲击强度也增加。加入了普通尼龙，对拉伸强度、弯曲强度及冲击强度有较强的改善，取得了预料不到的效果。
此外，还可以根据需要加入其他添加剂，如着色剂，蒙脱土，滑石粉，三聚氰胺等。
本发明的本发明较佳实施例中的尼龙复合材料，所制成的尼龙复合材料，具有良好的防静电效果通过加入适量的普通尼龙，提高了与其他成分的结合程度，提高了机械性能。
本发明的尼龙复合材料可以应用于纺织品、电子设备、矿山机械、纺织机械等领域。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种尼龙复合材料，其主要成分为：高温尼龙、纳米导电材料、润滑剂、表面处理剂和抗氧剂，各组分的重量份数为：
高温尼龙为大于等于70至小于80份；
纳米导电材料为大于10至小于等于20或大于20至小于等于25份；
润滑剂为0.1-3份；
表面处理剂为0.1-1.8份；
抗氧剂为0.3-3.5份；及
相容剂0.5-2.8份；
其中，该纳米导电材料为碳纳米管导电纤维，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5份的碳纳米管、0.1-5份的分散剂及100份的热塑性弹性体；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)NSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4；或者该纳米导电材料为聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物，该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中的碳纳米管的直径在8-19纳米之间，长度在120-195纳米之间，复合物的整体直径在20-29纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7-10∶1；
所述高温尼龙的0-8重量份被普通尼龙所取代，所述高温尼龙为：聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯甲酰胺、PA9T、PA6T、PA10T、PA12T中的至少一种，所述普通尼龙为聚癸二酸癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚己二酰己二胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸中的至少一种。
2.一种尼龙复合材料，其成分包括高温尼龙、纳米导电材料、润滑剂、表面处理剂和抗氧剂，所述高温尼龙为：聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯甲酰胺、PA9T、PA6T、PA10T、PA12T中的至少一种；
所述尼龙复合材料各组分的重量份数为：
高温尼龙为大于等于70至小于80份；
纳米导电材料为大于10至小于等于25份；
润滑剂为0.1-3份；
表面处理剂为0.1-1.8份；
抗氧剂为0.3-3.5份；及
相容剂0.5-2.8份；
其中，该纳米导电材料为碳纳米管导电纤维，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5份的碳纳米管、0.1-5份的分散剂及100份的热塑性弹性体；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)NSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4；或者该纳米导电材料为聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物，该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中的碳纳米管的直径在8-19纳米之间，长度在120-195纳米之间，复合物的整体直径在20-29纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7-10∶1；
所述高温尼龙的0-8重量份被聚癸二酸癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚己二酰己二胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸中的至少一种所取代，聚癸二酸癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚己二酰己二胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸中的至少一种的含量不为0。
3.如权利要求1或2所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述润滑剂为脂肪族化合物、酰胺类、石蜡及烃类；所述的表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂；所述抗氧剂为：酚类抗氧剂、硫代酯抗氧剂；所述的相容剂为马来酸酐接枝POE相容剂，其接枝率为2-10％。
4.一种尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：
按比例将表面处理剂及纳米导电材料放入搅拌机，升温搅拌；
在冷却条件下，搅拌后加入润滑剂、抗氧剂及相容剂低速搅拌；
加入尼龙低速搅拌；
在双螺杆挤出机中挤出造粒；
冷却；
切粒；
干燥；
其中，
高温尼龙为大于等于70小于80份；
纳米导电材料为大于10至小于等于20或大于20至小于等于25份；
润滑剂为0.1-3份；
表面处理剂为0.1-1.8份；
抗氧剂为0.3-3.5份；及
相容剂0.5-2.8份；
其中，
所述高温尼龙为：聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯甲酰胺、PA9T、PA6T、PA10T、PA12T中的至少一种，所述高温尼龙的0-8重量份被普通尼龙所取代，所述普通尼龙为聚癸二酸癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚己二酰己二胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸中的至少一种；
所述的纳米导电材料表面电阻率小于或等于6.1×107Ω·m；
该纳米导电材料为碳纳米管导电纤维，该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5份的碳纳米管、0.1-5份的分散剂及100份的热塑性弹性体；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)NSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4；或者该纳米导电材料为聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物，该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中的碳纳米管的直径在8-19纳米之间，长度在120-195纳米之间，复合物的整体直径在20-29纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为7-10∶1。
5.如权利要求4所述的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述润滑剂为脂肪族化合物、酰胺类、石蜡及烃类；所述的表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂；所述抗氧剂为：酚类抗氧剂、硫代酯抗氧剂；所述的相容剂为马来酸酐接枝POE相容剂，其接枝率为2-10％。
6.一种如权利要求1-3任一项所述的尼龙复合材料的应用，其特征在于：该尼龙复合材料应用于纺织品、电子设备、矿山机械、纺织机械领域。
7.一种塑料制品，其特征在于，该塑料制品采用如权利要求1-3任意一项所述的尼龙复合材料及以下至少一种辅料：着色剂，蒙脱土，滑石粉或三聚氰胺。
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