CN106916439A - 一种抗静电复合尼龙材料的制备方法 - Google Patents

一种抗静电复合尼龙材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗静电复合尼龙材料的制备方法，本发明采用在复合尼龙材料中添加抗静电填料来提升复合尼龙材料的抗静电能力，本发明的抗静电填料利用高粱根和绿豆芽中天然导电抗静电物质，与营养物质进行混合，培养微生物，在培养过程中，以通电作为诱导，促进微生物变异，增加其抗静电能力，本发明制备的复合尼龙材料在具有较优异的抗静电性能的同时，还能够保持甚至提高其力学性能、耐热性。

Description

一种抗静电复合尼龙材料的制备方法
技术领域
本发明涉及抗静电材料制造领域，具体涉及一种抗静电复合尼龙材料的制备方法。
背景技术
随着工业技术的发展，尤其是在汽车工业要求提高发动机效率，大幅减小汽车油耗和尾气排放量要求也越来越高；同时电子行业中表面贴装技术的发展，对材料的耐高温性能要求越来越高；为了解决此类问题，要求材料具备既轻又耐温、高强度、尺寸稳定、阻燃等性能。耐高温尼龙成为较理想的材料之一
静电，是一种处于静止状态的电荷。当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电，而电荷分为正电荷和负电荷两种，也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电，当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电，但无论是正静电还是负静电，当带静电物体接触零电位物体（接地物体）或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移，就是我们日常见到火花静电放电现象。
耐高温尼龙由于其分子结构中大部分含有苯环，导致氢键密度相对于脂肪族尼龙来说低很多，吸水性较低，在加工和使用过程中容易积累静电荷，当静电电荷积累到一定程度，静电会造成材料吸尘，以及造成材料破坏，还可能产生静电火花放电，引起化工产品库等爆炸起火，造成重大人身事故。为了解决这些问题，要求材料具有优异的抗静电性。
发明内容
本发明提供一种抗静电复合尼龙材料的制备方法，本发明采用在复合尼龙材料中添加抗静电填料来提升复合尼龙材料的抗静电能力，本发明的抗静电填料利用高粱根和绿豆芽中天然导电抗静电物质，与营养物质进行混合，培养微生物，在培养过程中，以通电作为诱导，促进微生物变异，增加其抗静电能力，本发明制备的复合尼龙材料在具有较优异的抗静电性能的同时，还能够保持甚至提高其力学性能、耐热性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种抗静电复合尼龙材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备抗静电填料
按质量比1:3-5，取高粱根和绿豆芽放入65℃烘箱中干燥7-9h，再进行粉碎，过100目筛，将过筛颗粒与质量分数为1.5％醋酸溶液按料液比1:1，放入蒸煮锅中，在90-95℃下蒸煮4-5h，随后使用纱布对蒸煮混合物趁热进行过滤，收集滤液，并使用质量分数20％氢氧化钾调节滤液pH至中性；
将上述调节pH后的滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的55-60％，按重量份数计20-25份浓缩液、15-20份卵磷脂、15-20份乙二醇、1-3份磷酸氢二钾，混合均匀，并杀菌消毒，得培养基；
按接种量12-16％，将大豆根瘤菌接种至上述培养基，并置于恒温摇床中，设定温度30-35℃，在200-250r/min下培养15-20h，在培养过程中，对培养基进行通电，使培养基内的电流为5-10A，在培养结束后使用无菌水淋洗培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液；
按重量份数计，取10-15份碳纤维、25-30份上述淋洗液、10-15份质量分数为10％柠檬酸溶液、2-3份质量分数为3％硝酸银溶液及0.5-1.5份硝酸铝，放入搅拌机中以150r/min搅拌20-25min，再静置3-5h，随后过滤，干燥后得到抗静电填料；
（2）按重量份称量80-90份耐高温尼龙，10-20份二乙基次磷酸铝阻燃剂，20-25份上述抗静电填料，2-3份硅烷偶联剂，1-2份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯抗氧剂，将上述称好的原料投入到高速混合器中干混10-15min，得到混合配料；
（3）将开放式炼塑机升高温度至 160-170℃， 将上述配料加到双辊中间熔融塑炼，调整双辊间距，辊炼、薄通多次使混合均匀，得到混合材料；
将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机螺杆长径比为15-20:1，双螺杆挤出机挤出温度为 ：一区温度 270-275℃，二区温度为 275-285℃，三区温度为 295-300℃，四区温度为 300-310℃ ；双螺杆挤出机的机头温度为 165-175℃；将熔融挤出料再进行切粒，制备得到抗静电的复合尼龙材料。
具体实施方式
实施例一
按质量比1:3，取高粱根和绿豆芽放入65℃烘箱中干燥7-9h，再进行粉碎，过100目筛，将过筛颗粒与质量分数为1.5％醋酸溶液按料液比1:1，放入蒸煮锅中，在90℃下蒸煮4-5h，随后使用纱布对蒸煮混合物趁热进行过滤，收集滤液，并使用质量分数20％氢氧化钾调节滤液pH至中性；将上述调节pH后的滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的55％，按重量份数计20份浓缩液、15份卵磷脂、15份乙二醇、1份磷酸氢二钾，混合均匀，并杀菌消毒，得培养基。
按接种量12％，将大豆根瘤菌接种至上述培养基，并置于恒温摇床中，设定温度30℃，在200r/min下培养15h，在培养过程中，对培养基进行通电，使培养基内的电流为5A，在培养结束后使用无菌水淋洗培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液。
按重量份数计，取10份碳纤维、25份上述淋洗液、10份质量分数为10％柠檬酸溶液、2份质量分数为3％硝酸银溶液及0.5份硝酸铝，放入搅拌机中以150r/min搅拌20min，再静置3h，随后过滤，干燥后得到抗静电填料。
按重量份称量80份耐高温尼龙，10份二乙基次磷酸铝阻燃剂，20份上述抗静电填料，2份硅烷偶联剂，1份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯抗氧剂，将上述称好的原料投入到高速混合器中干混10-15min，得到混合配料。
将开放式炼塑机升高温度至 160℃， 将上述配料加到双辊中间熔融塑炼，调整双辊间距，辊炼、薄通多次使混合均匀，得到混合材料；
将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机螺杆长径比为15:1，双螺杆挤出机挤出温度为 ：一区温度 270℃，二区温度为 275℃，三区温度为 295℃，四区温度为 300℃ ；双螺杆挤出机的机头温度为 165℃；将熔融挤出料再进行切粒，制备得到抗静电的复合尼龙材料。
实施例二
按质量比1:5，取高粱根和绿豆芽放入65℃烘箱中干燥9h，再进行粉碎，过100目筛，将过筛颗粒与质量分数为1.5％醋酸溶液按料液比1:1，放入蒸煮锅中，在95℃下蒸煮5h，随后使用纱布对蒸煮混合物趁热进行过滤，收集滤液，并使用质量分数20％氢氧化钾调节滤液pH至中性；将上述调节pH后的滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的60％，按重量份数计25份浓缩液、20份卵磷脂、20份乙二醇、3份磷酸氢二钾，混合均匀，并杀菌消毒，得培养基。
按接种量16％，将大豆根瘤菌接种至上述培养基，并置于恒温摇床中，设定温度35℃，在250r/min下培养20h，在培养过程中，对培养基进行通电，使培养基内的电流为10A，在培养结束后使用无菌水淋洗培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液。
按重量份数计，取15份碳纤维、30份上述淋洗液、15份质量分数为10％柠檬酸溶液、3份质量分数为3％硝酸银溶液及1.5份硝酸铝，放入搅拌机中以150r/min搅拌25min，再静置5h，随后过滤，干燥后得到抗静电填料。
按重量份称量90份耐高温尼龙，20份二乙基次磷酸铝阻燃剂，25份上述抗静电填料，3份硅烷偶联剂，2份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯抗氧剂，将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min，得到混合配料。
将开放式炼塑机升高温度至170℃， 将上述配料加到双辊中间熔融塑炼，调整双辊间距，辊炼、薄通多次使混合均匀，得到混合材料；
将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机螺杆长径比为20:1，双螺杆挤出机挤出温度为 ：一区温度275℃，二区温度为285℃，三区温度为300℃，四区温度为310℃ ；双螺杆挤出机的机头温度为175℃；将熔融挤出料再进行切粒，制备得到抗静电的复合尼龙材料。

Claims (1)

1.一种抗静电复合尼龙材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备抗静电填料
按质量比1:3-5，取高粱根和绿豆芽放入65℃烘箱中干燥7-9h，再进行粉碎，过100目筛，将过筛颗粒与质量分数为1.5％醋酸溶液按料液比1:1，放入蒸煮锅中，在90-95℃下蒸煮4-5h，随后使用纱布对蒸煮混合物趁热进行过滤，收集滤液，并使用质量分数20％氢氧化钾调节滤液pH至中性；
将上述调节pH后的滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的55-60％，按重量份数计20-25份浓缩液、15-20份卵磷脂、15-20份乙二醇、1-3份磷酸氢二钾，混合均匀，并杀菌消毒，得培养基；
按接种量12-16％，将大豆根瘤菌接种至上述培养基，并置于恒温摇床中，设定温度30-35℃，在200-250r/min下培养15-20h，在培养过程中，对培养基进行通电，使培养基内的电流为5-10A，在培养结束后使用无菌水淋洗培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液；
按重量份数计，取10-15份碳纤维、25-30份上述淋洗液、10-15份质量分数为10％柠檬酸溶液、2-3份质量分数为3％硝酸银溶液及0.5-1.5份硝酸铝，放入搅拌机中以150r/min搅拌20-25min，再静置3-5h，随后过滤，干燥后得到抗静电填料；
（2）按重量份称量80-90份耐高温尼龙，10-20份二乙基次磷酸铝阻燃剂，20-25份上述抗静电填料，2-3份硅烷偶联剂，1-2份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯抗氧剂，将上述称好的原料投入到高速混合器中干混10-15min，得到混合配料；
（3）将开放式炼塑机升高温度至 160-170℃， 将上述配料加到双辊中间熔融塑炼，调整双辊间距，辊炼、薄通多次使混合均匀，得到混合材料；
将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机螺杆长径比为15-20:1，双螺杆挤出机挤出温度为 ：一区温度 270-275℃，二区温度为 275-285℃，三区温度为 295-300℃，四区温度为 300-310℃ ；双螺杆挤出机的机头温度为 165-175℃；将熔融挤出料再进行切粒，制备得到抗静电的复合尼龙材料。
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CN104212162A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种阻燃增强耐高温尼龙复合材料及其制备方法
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