CN108003609A - 一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，它是由下述重量份的原料组成的：溴己烷1‑2、活性蒙脱土17‑20、己内酰胺130‑150、过氧化二异丙苯3‑5、烷醇酰胺0.8‑1、乙酰丙酮钒0.1‑0.2、2‑硫醇基苯骈咪唑1‑2。本发明以溴己烷为插层剂，对蒙脱土进行插层改性，在插层过程中采用硅烷偶联剂进行有机化处理，有效的改善了蒙脱土在尼龙间的相容性能，提高了成品的力学稳定性。

Description

一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料及其制备方法。
背景技术
尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙未来发展趋势如下：①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径，也是制造尼龙、尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不同要求的用途。③纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与普通尼龙相当。因而，具有很大的竞争力。④用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。⑥加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。⑦综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力；
近几年，随着国现阶段制造业高速发展，各行各业产品升级速度愈加频繁，对制品材质的性能提出了更高的要求，因此进一步提升尼龙的性能以及拓展其使用范围势在必行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，它是由下述重量份的原料组成的：
溴己烷1-2、活性蒙脱土17-20、己内酰胺130-150、过氧化二异丙苯3-5、烷醇酰胺0.8-1、乙酰丙酮钒0.1-0.2、2-硫醇基苯骈咪唑1-2。
所述的溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，所述的活化蒙脱土是由下述重量份的原料组成的：
蒙脱土40-50、硬脂酸锌2-3、8-羟基喹啉0.5-1、硅烷偶联剂kh550 0.1-0.3；
所述的活化蒙脱土的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉，加入到其重量13-20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
(2)取蒙脱土，在700-750℃下煅烧1-2小时，冷却后磨成细粉，与硬脂酸锌混合，在60-65℃下保温搅拌30-40分钟，加入到上述醇溶液中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，继续保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得活性蒙脱土。
一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量6-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入乙酰丙酮钒，搅拌均匀，得醇分散液；
(2)取溴己烷，加入到其重量7-10倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入上述活性蒙脱土，升高温度为60-65℃，保温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得溴化蒙脱土；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量5-9倍的异丙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取己内酰胺，加入到上述醇分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，与溴化蒙脱土混合，搅拌均匀，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌4-5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，真空50-60℃下干燥1-2小时，得蒙脱土改性聚酰胺；
(5)取上述蒙脱土改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述溴化插层蒙脱土改性尼龙材料。
本发明的优点：
本发明以溴己烷为插层剂，对蒙脱土进行插层改性，在插层过程中采用硅烷偶联剂进行有机化处理，有效的改善了蒙脱土在尼龙间的相容性能，提高了成品的力学稳定性。
具体实施方式
实施例1
一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，它是由下述重量份的原料组成的：
溴己烷1、活性蒙脱土17、己内酰胺130、过氧化二异丙苯3、烷醇酰胺0.8、乙酰丙酮钒0.1、2-硫醇基苯骈咪唑1。
所述的溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，所述的活化蒙脱土是由下述重量份的原料组成的：
蒙脱土40、硬脂酸锌2、8-羟基喹啉0.5、硅烷偶联剂kh550 0.1；
所述的活化蒙脱土的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉，加入到其重量13倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
(2)取蒙脱土，在700℃下煅烧1小时，冷却后磨成细粉，与硬脂酸锌混合，在60℃下保温搅拌30分钟，加入到上述醇溶液中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，继续保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得活性蒙脱土。
一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入乙酰丙酮钒，搅拌均匀，得醇分散液；
(2)取溴己烷，加入到其重量7倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入上述活性蒙脱土，升高温度为60℃，保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得溴化蒙脱土；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量5倍的异丙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取己内酰胺，加入到上述醇分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，与溴化蒙脱土混合，搅拌均匀，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌4-5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，真空50℃下干燥1小时，得蒙脱土改性聚酰胺；
(5)取上述蒙脱土改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述溴化插层蒙脱土改性尼龙材料。
实施例2
一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，它是由下述重量份的原料组成的：
溴己烷2、活性蒙脱土20、己内酰胺150、过氧化二异丙苯5、烷醇酰胺1、乙酰丙酮钒0.2、2-硫醇基苯骈咪唑2。
所述的溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，所述的活化蒙脱土是由下述重量份的原料组成的：
蒙脱土50、硬脂酸锌3、8-羟基喹啉1、硅烷偶联剂kh550 0.3；
所述的活化蒙脱土的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉，加入到其重量20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
(2)取蒙脱土，在750℃下煅烧2小时，冷却后磨成细粉，与硬脂酸锌混合，在65℃下保温搅拌40分钟，加入到上述醇溶液中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，继续保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得活性蒙脱土。
一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入乙酰丙酮钒，搅拌均匀，得醇分散液；
(2)取溴己烷，加入到其重量10倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入上述活性蒙脱土，升高温度为65℃，保温搅拌3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得溴化蒙脱土；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量9倍的异丙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取己内酰胺，加入到上述醇分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，与溴化蒙脱土混合，搅拌均匀，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，真空60℃下干燥2小时，得蒙脱土改性聚酰胺；
(5)取上述蒙脱土改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述溴化插层蒙脱土改性尼龙材料。
传统尼龙材料的性能测试：
拉伸强度：14-18MPa；
本发明实施例1的尼龙材料的拉伸强度为29.5MPa；
本发明实施例2的尼龙材料的拉伸强度为29.8MPa。

Claims (3)

1.一种溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
溴己烷1-2、活性蒙脱土17-20、己内酰胺130-150、过氧化二异丙苯3-5、烷醇酰胺0.8-1、乙酰丙酮钒0.1-0.2、2-硫醇基苯骈咪唑1-2。
2.根据权利要求1所述的溴化插层蒙脱土改性尼龙材料，其特征在于，所述的活化蒙脱土是由下述重量份的原料组成的：
蒙脱土40-50、硬脂酸锌2-3、8-羟基喹啉0.5-1、硅烷偶联剂kh550 0.1-0.3；
所述的活化蒙脱土的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉，加入到其重量13-20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
(2)取蒙脱土，在700-750℃下煅烧1-2小时，冷却后磨成细粉，与硬脂酸锌混合，在60-65℃下保温搅拌30-40分钟，加入到上述醇溶液中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，继续保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得活性蒙脱土。
3.一种如权利要求1所述的溴化插层蒙脱土改性尼龙材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量6-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入乙酰丙酮钒，搅拌均匀，得醇分散液；
(2)取溴己烷，加入到其重量7-10倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入上述活性蒙脱土，升高温度为60-65℃，保温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得溴化蒙脱土；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量5-9倍的异丙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取己内酰胺，加入到上述醇分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，与溴化蒙脱土混合，搅拌均匀，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌4-5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，真空50-60℃下干燥1-2小时，得蒙脱土改性聚酰胺；
(5)取上述蒙脱土改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述溴化插层蒙脱土改性尼龙材料。
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