CN104804425A - 一种新型聚酰胺纳米复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型聚酰胺纳米复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种新型聚酰胺纳米复合材料，其组份以及重量份如下:尼龙667～80份，纳米二氧化硅1～10份，偶联剂0.1～0.3份，分散剂0.2～1份，润滑剂0.3～4份，抗氧剂0.1～1份，稳定剂0.3～6份，增韧剂5～12份。本发明还公开了该聚酰胺纳米复合材料的制备方法。本发明提供的聚酰胺纳米复合材料强度高，抗冲击性能好。

Description

一种新型聚酰胺纳米复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酰胺材料，特别是涉及一种新型聚酰胺纳米复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。聚酰胺具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，是用量最大的工程塑料之一，广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等领域。不过，普通聚酰胺材料的强度、抗冲击性能不佳，限制了其应用范围。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种聚酰胺纳米复合材料，强度高，抗冲击性能好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种新型聚酰胺纳米复合材料，其组份以及重量份如下:
优选地，本发明所述偶联剂为硅烷偶联剂。
优选地，本发明所述分散剂为乙腈。
优选地，本发明所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺。
优选地，本发明所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂168中的一种或几种。
优选地，本发明所述稳定剂为受阻酚稳定剂、亚磷酸酯稳定剂、受阻胺稳定中的一种或几种。
优选地，本发明所述增韧剂聚丙烯接枝马来酸酐。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述聚酰胺纳米复合材料的制备方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种新型聚酰胺纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅溶于有机溶剂，超声分散2小时，加入偶联剂，继续超声分散4小时，洗去溶剂，干燥后得到改性纳米二氧化硅；
(2)按配方将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅以及其他组份置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒后制得聚酰胺纳米复合材料，转速为200～400rpm，温度为200～300℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在纳米二氧化硅的影响下，复合材料在冷却的过程中形成了尺寸较大的α球晶，增加了尼龙6分子链的强度，加上无机刚性二氧化硅的纳米增强效应，提高了复合材料的拉升强度；二氧化硅在尼龙6结晶过程中增加了异相成核点，晶核密度加大，二氧化硅离子附近的α球晶收到影响，生成了大量细小的γ球晶，在受到外力作用时，这些γ球晶增加了复合材料的受力点，承受分散了外力作用，因此可显著提高复合材料的抗冲击强度。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种新型聚酰胺纳米复合材料，其组份以及重量份如下:
其制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅溶于有机溶剂，超声分散2小时，加入偶联剂，继续超声分散4小时，洗去溶剂，干燥后得到改性纳米二氧化硅；
(2)按配方将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅以及其他组份置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒后制得聚酰胺纳米复合材料，转速为200～400rpm，温度为200～300℃。
实施例2
一种新型聚酰胺纳米复合材料，其组份以及重量份如下:
其制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅溶于有机溶剂，超声分散2小时，加入偶联剂，继续超声分散4小时，洗去溶剂，干燥后得到改性纳米二氧化硅；
(2)按配方将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅以及其他组份置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒后制得聚酰胺纳米复合材料，转速为200～400rpm，温度为200～300℃。
实施例3
一种新型聚酰胺纳米复合材料，其组份以及重量份如下:
其制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅溶于有机溶剂，超声分散2小时，加入偶联剂，继续超声分散4小时，洗去溶剂，干燥后得到改性纳米二氧化硅；
(2)按配方将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅以及其他组份置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒后制得聚酰胺纳米复合材料，转速为200～400rpm，温度为200～300℃。
实施例4
一种新型聚酰胺纳米复合材料，其组份以及重量份如下:
其制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅溶于有机溶剂，超声分散2小时，加入偶联剂，继续超声分散4小时，洗去溶剂，干燥后得到改性纳米二氧化硅；
(2)按配方将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅以及其他组份置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒后制得聚酰胺纳米复合材料，转速为200～400rpm，温度为200～300℃。
实施例5
一种新型聚酰胺纳米复合材料，其组份以及重量份如下:
其制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅溶于有机溶剂，超声分散2小时，加入偶联剂，继续超声分散4小时，洗去溶剂，干燥后得到改性纳米二氧化硅；
(2)按配方将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅以及其他组份置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒后制得聚酰胺纳米复合材料，转速为200～400rpm，温度为200～300℃。
实施例6
一种新型聚酰胺纳米复合材料，其组份以及重量份如下:
其制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅溶于有机溶剂，超声分散2小时，加入偶联剂，继续超声分散4小时，洗去溶剂，干燥后得到改性纳米二氧化硅；
(2)按配方将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅以及其他组份置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒后制得聚酰胺纳米复合材料，转速为200～400rpm，温度为200～300℃。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种新型聚酰胺纳米复合材料，其特征在于：其组份以及重量份如下:
2.根据权利要求1所述的一种新型聚酰胺纳米复合材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂。
3.根据权利要求1所述的一种新型聚酰胺纳米复合材料，其特征在于：所述分散剂为乙腈。
4.根据权利要求1所述的一种新型聚酰胺纳米复合材料，其特征在于：所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种新型聚酰胺纳米复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂168中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种新型聚酰胺纳米复合材料，其特征在于：所述稳定剂为受阻酚稳定剂、亚磷酸酯稳定剂、受阻胺稳定中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种新型聚酰胺纳米复合材料，其特征在于：所述增韧剂聚丙烯接枝马来酸酐。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种新型聚酰胺纳米复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅溶于有机溶剂，超声分散2小时，加入偶联剂，继续超声分散4小时，洗去溶剂，干燥后得到改性纳米二氧化硅；
(2)按配方将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅以及其他组份置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒后制得聚酰胺纳米复合材料，转速为200～400rpm，温度为200～300℃。
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