CN108976782B - 一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108976782B
CN108976782B CN201810627553.8A CN201810627553A CN108976782B CN 108976782 B CN108976782 B CN 108976782B CN 201810627553 A CN201810627553 A CN 201810627553A CN 108976782 B CN108976782 B CN 108976782B
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy resin
nylon
region
hyperbranched epoxy
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810627553.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108976782A (zh
Inventor
冯培勇
刘跃军
吴毅超
靳奇峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANTONG CHENGSHAN HIGH POLYMER MATERIAL CO.,LTD.
Yami Technology Guangzhou Co ltd
Original Assignee
Hunan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University of Technology filed Critical Hunan University of Technology
Priority to CN201810627553.8A priority Critical patent/CN108976782B/zh
Publication of CN108976782A publication Critical patent/CN108976782A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108976782B publication Critical patent/CN108976782B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法,包括将超支化环氧树脂与尼龙混合均匀,挤出造粒,得改性尼龙产品,将得到的改性尼龙产品干燥后,采用注塑机进行样条注塑。所述超支化环氧树脂用量为尼龙质量的0.1%~10.0%;所述超支化环氧树脂为三维球状结构,本发明通过利用超支化环氧树脂本身的性质,对尼龙进行改性处理大大减少了添加剂的加入,解决了基体树脂与改性剂不相容的问题,同时简化了制备工艺流程,加速了改性过程,此制备方法绿色环保,高效节能。

Description

一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及尼龙材料,具体涉及一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料。
背景技术
尼龙由于具有良好的耐化学,机械和耐热性能,是公认的性价比最佳的工程塑料。因此,尼龙被广泛应用于薄膜包装、汽车工业、电子电气、轨道交通、机械工业、纺织等领域。在实际使用过程中,尼龙存在缺口和低温冲击性能差的弱点,吸湿性大、尺寸稳定性差等缺点使其应用领域受到一定限制,因此,对尼龙进行改性,以提高其力学,热机械性能,改善其加工性能一直以来是行业研究的热点。
现有技术中,常用的尼龙改性方法主要是通过改性剂,如利用聚烯烃,弹性体,“壳-核”聚合物,刚性聚合物和纳米材料等处理后,通过共混,共聚等方法制备得到改性尼龙。在常规改性剂使用过程中存在如下问题:改性剂用量较大,过多的添加量,稀释了基体材料,破坏其连续相作用,导致材料部分性能会有较大程度下降;基体树脂与改性剂两相间相容性不好,两相之间的结合力不足,受到冲击力时界面易发生分离,达不到理想的改性效果,因此,在改性过程中,必须引入增容剂,改善两相的界面相容性,这会导致多元改性体系出现。为了防止纳米材料的团聚,通常在改性前需先对纳米材料进行表面处理,提高纳米材料在尼龙树脂中的分散性,从而制得性能较为优异的尼龙纳米复合材料。以上存在的问题增加了尼龙改性的难度和产品质量的不可控性。
超支化环氧树脂具有高度支化的结构,类似于树枝状聚合物,分子呈椭球形,分子链末端带有大量的环氧官能团,因而表现出与线形聚合物不同的性能。超支化环氧树脂独特的性质和相对简单的合成方法使其显示出诱人的应用前景,提高尼龙的力学及机械性能是目前面临的主要问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料,解决改性尼龙较高温度下容易热降解的问题,同时提高尼龙的强度和韧性。
本发明所述的基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料,将超支化环氧树脂与尼龙混合均匀,挤出造粒,得改性尼龙产品,将得到的改性尼龙产品干燥后,采用注塑机进行样条注塑。所述超支化环氧树脂用量为尼龙质量的0.1%~10.0%;所述超支化环氧树脂为三维球状结构,如式A所示;所述超支化环氧树脂由多元醇化合物和环氧化合物聚合而成。
A:
Figure BDA0001698347480000021
优选地,所述超支化环氧树脂用量为尼龙质量的0.5%~3.0%,优选0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,3.0%。
进一步地,所述多元醇化合物为结构式I所示:
I:
Figure BDA0001698347480000022
其中,R1~R4中,至少三个取代基为
Figure BDA0001698347480000023
剩余取代基为C1~C6的烷基;其中,Z为
Figure BDA0001698347480000024
所述的n0~n3为1~3的整数。
进一步地,所述环氧化合物为结构式II所示:
II:
Figure BDA0001698347480000025
其中,R5~R8中,至少三个取代基为
Figure BDA0001698347480000026
Figure BDA0001698347480000027
剩余取代基为H或C1~C6的烷基;所述的n4~n7为1~3的整数。
一种上述基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备方法,具体包括以下步骤:
S1.将超支化环氧树脂加入溶剂进行溶解,将尼龙进行干燥,密封,冷却;
S2.将步骤S1溶解的超支化环氧树脂与干燥的尼龙混合均匀,得混合料,将混合料进行干燥;
S3.将步骤S2得到的干燥后的混合料采用双螺杆挤出机造粒,干燥,得改性尼龙料粒;
S4.将步骤S3得到的改性尼龙料粒,采用注塑机进行样条注塑,得到改性尼龙测试样条。
本发明创造性的利用超支化环氧树脂改性尼龙有效节省了环氧树脂的用量,仅需少量超支化环氧树脂,即可有效提高尼龙的强度和韧性。同时超支化环氧树脂自身结构高度支化,溶解性好,能快速增容,无需添加增强、增溶剂,因此,有效避免了物料互混出现界面不相容的问题,另一方面大大节约了制备的工艺处理时间。
进一步地,所述超支化环氧树脂为端环氧基脂肪族超支聚合物,重均分子量为1000~8000g/mol,环氧值为0.1~1mol/100g,其热分解温度大于300℃。
优选地,所述超支化环氧树脂为端环氧基脂肪族超支聚合物,重均分子量为3000~6000g/mol,环氧值为0.2~0.4mol/100g。
优选地,所述超支化环氧树脂为端环氧基脂肪族超支聚合物,重均分子量为3900~4300g/mol,环氧值为0.25mol/100g。
进一步地,所述步骤S1中所述溶剂为四氢呋喃、氯仿、二甲基亚砜、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、1,4二氧六环、甲苯、二甲苯、丙酮、乙腈、二苯醚中的一种或几种。
进一步地,所述的尼龙为尼龙6、尼龙66中的一种。
优选地,所述尼龙为尼龙6。
进一步地,所述步骤S1中所述干燥温度100~140℃,干燥时间为2~6小时。
优选地,所述步骤S1中所述干燥温度112~128℃,干燥时间为4小时。
进一步地,所述步骤S2中所述干燥温度40~80℃,干燥时间为2~6小时。
优选地,所述步骤S2中所述干燥温度53~68℃,干燥时间为4小时。
超支化环氧树脂与尼龙混合后,环氧基团与氨基羧基发生反应形成交联点,反应程度和环氧基团的数量直接影响了环氧树脂与尼龙分子链的在空间中的分布状态、聚集形态、分子链长度、分子链缠结程度。低配比条件下,基团反应的数量少,分子链中的交联点较少,这些交联点在尼龙不同分子链中形成了连接结构,增大了分子链长度和分子链缠程度,对材料的力学性能起到积极的作用。随着超支化环氧树脂添加量的增加,体系中交联点的数量达到一定程度后,分子链长度越来越大,缠结效应增强,另外交联结构的限制使分子链运动变得困难,超支化环氧树脂在尼龙分子链中破坏了尼龙晶体结构,直接导致材料力学性能的减弱。
进一步地,所述步骤S3中,双螺杆挤出机设置有10个控温区,每个控温区的加工温度均为180℃~280℃。
优选地,步骤S3中,双螺杆挤出机设置有10个控温区,每个控温区的加工温度均为220~240℃。
进一步地,所述步骤S3中,双螺杆挤出机存在的10个控温区,每个控温区的加工温度为:1区200~240℃,2区210~220℃,3区215~245℃,4区~8区230~250℃,9区220~240℃,10区220~240℃。
优选地,所述步骤S3中,双螺杆挤出机存在10个控温区,每个控温区的加工温度均为220~240℃;加工温度优选为:1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。
本发明为提高料粒产量,通过设置不同控温档,使双螺杆挤出机慢慢升温,防止局部过热,或受热不均。一方面,避免温度过高导致混合过程中物料反应,产生多种副产物,影响产品的纯度和性能;另一方面,防止温度过低影响物料塑化,不能完全挤出,造成材料浪费。
进一步地,所述步骤S4中,注塑机存在5个控温区,每个控温区的加工温度均为200~280℃,优选225~245℃。
进一步地,所述步骤S4中,注塑机存在5个控温区,每个控温区的加工温度为:1区21~230℃,2区220~240℃,3区220~240℃,4区220~240℃,5区235~255℃。
优选地,步骤S4中注塑机存在5个控温区,每个控温区的加工温度为:1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明创造性的将超支化环氧树脂应用于尼龙改性制备得到尼龙复合材料,由于超支化环氧树脂具有高度支化的结构,类似于树枝状聚合物,分子链不易缠结,具有良好的溶解性,较低的熔体粘度,并且相对于线性聚合物表面官能团密度极高,因此与尼龙的界面反应,形成界面交联网络保持强度和模量,制得界面增容、结构增强的改性尼龙,提高尼龙的强度和韧性。
超支化环氧树脂中的环氧基团含有环氧基团与尼龙具有较好的相容性,同时超支化环氧树脂作为交联剂,环氧基团与不同尼龙分子中氨基反应得到微交联尼龙,从而大幅度提高尼龙材料的强度、韧性、耐热性以及尺寸稳定性。除此之外,环氧树脂的超支化结构在高剪切作用下具有高流动性能,可以避免环氧树脂交联引起的材料流动性差问题,从而保证材料的流动性能,降低材料注塑压力从而提高材料的同向性与尺寸稳定性。
超支化环氧树脂热分解温度超过300℃,尼龙较高的加工温度不会引起超支化环氧树脂热分解,满足尼龙的高温加工要求。
本发明通过利用超支化环氧树脂中环氧基团与尼龙中氨基的交联反应,使改性尼龙复合材料保持了良好的热稳定性,同时改性剂用量较少时可以大幅度提高尼龙的强度和韧性。本发明通过利用超支化环氧树脂本身的性质,对尼龙进行改性处理大大减少了添加剂的加入,解决了基体树脂与改性剂不相容的问题,同时简化了制备工艺流程,加速了改性过程,此制备方法绿色环保,高效节能。
附图说明
图1是尼龙6/超支化环氧树脂的拉伸强度曲线;
图2是尼龙6/超支化环氧树脂的悬臂梁冲击强度曲线;
图3是尼龙6/超支化环氧树脂的简支梁冲击强度曲线;
图4是尼龙6/超支化环氧树脂热重分析曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,实施例及对比例中纯尼龙6购于巴斯夫有限责任公司,牌号B3109。实施例中用到的所有原料除特殊说明外,均为市购。其中超支化环氧树脂可以是市购,也可以是自制超支化环氧树脂。
本实施例、对比例中所用超支化环氧树脂为由多元醇化合物和环氧化合物聚合而成的自制超支化环氧树脂,所用的多元醇化合物结构式为
Figure BDA0001698347480000061
所用的环氧化合物结构式为
Figure BDA0001698347480000062
实施例1一种超支化环氧树脂的制备
步骤S1:将12g(0.1mol)的三羟基甲基乙烷和90.6g(0.3mol)三羟甲基丙烷三缩水甘油醚加入到反应器中,并向其中加入4.17g(0.015mol)四丁基氯化铵。在氦气气氛保护下,缓慢升温至120℃,反应12小时后,冷却。
步骤S2:加入200mL四氢呋喃溶解产物,待产物完全溶解后,将其边搅拌边倒入去离子水中,沉降3小时分层。
步骤S3:取下层液体加入10g无水硫酸钠,干燥12小时,过滤,将溶液进行减压蒸馏,即得超支化环氧树脂。
实施例2基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备
S1.将5g超支化环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的超支化环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于110℃鼓风烘箱中干燥2小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2.将步骤S1中干燥后的纯尼龙6和溶解的超支化环氧树脂在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将所得混合料放入40℃鼓风烘箱中干燥2小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机10个控温区加热到1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。预热0.5小时后,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机5个温控去加热到1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃,预热0.5小时后,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
实施例3基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备
S1.将10g超支化环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的超支化环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于112℃鼓风烘箱中干燥3小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2将步骤S1中干燥后的.纯尼龙6和溶解的超支化环氧树脂在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将所得混合料放入53℃鼓风烘箱中干燥3小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机10个控温区加热到1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。预热0.5小时后,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机5个温控去加热到1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃,预热0.5小时后,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
实施例4基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备
S1.将15g超支化环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的超支化环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2.将步骤S1中干燥后的纯尼龙6和溶解的超支化环氧树脂在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将步骤S3所得混合料放入60℃鼓风烘箱中干燥4小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机10个控温区加热到1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。预热0.5小时后,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机5个温控去加热到1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃,预热0.5小时后,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
实施例5基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备
S1.将20g超支化环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的超支化环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于128℃鼓风烘箱中干燥5小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2.将步骤S1中干燥后的纯尼龙6和溶解的超支化环氧树脂在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将所得混合料放入68℃鼓风烘箱中干燥5小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机10个控温区加热到1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。预热0.5小时后,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机5个温控去加热到1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃,预热0.5小时后,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
实施例6基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备
S1.将30g超支化环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的超支化环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于140℃鼓风烘箱中干燥46小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2.将步骤S1中干燥后的纯尼龙6和溶解的超支化环氧树脂在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将步骤S3所得混合料放入80℃鼓风烘箱中干燥6小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机10个控温区加热到1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。预热0.5小时后,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机5个温控去加热到1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃,预热0.5小时后,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
实施例7基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备
S1.将1g超支化环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的超支化环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于100℃鼓风烘箱中干燥4小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2.将步骤S1中干燥后的纯尼龙6和溶解的超支化环氧树脂在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将所得混合料放入40℃鼓风烘箱中干燥2小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机10个控温区加热到1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。预热0.5小时后,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机5个温控去加热到1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃,预热0.5小时后,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
实施例8基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备
S1.将100g超支化环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的超支化环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于140℃鼓风烘箱中干燥6小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2.纯尼龙6和溶解的超支化环氧树脂在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将所得混合料放入80℃鼓风烘箱中干燥4小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机10个控温区加热到1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。预热0.5小时后,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机5个温控去加热到1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃,预热0.5小时后,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
对比例1
S1.将0.5g双酚A环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2.将步骤S1中干燥后的纯尼龙6和溶解的环氧树脂溶液在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将所得混合料放入60℃鼓风烘箱中干燥4小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机10个控温区加热到1区220℃,2区225℃,3区235℃,4区~8区240℃,9区230℃,10区230℃。预热0.5小时后,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机5个温控去加热到1区225℃,2区235℃,3区235℃,4区235℃,5区245℃,预热0.5小时后,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
对比例2
S1.将150g双酚A环氧树脂完全溶解于四氢呋喃溶剂,获得浓度为0.25g/ml的环氧树脂溶液,放于干燥密封空间保存;将1kg纯尼龙6放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时,放于干燥密封空间冷却到室温;
S2.纯尼龙6和溶解的环氧树脂溶液在高速混合机中混合5min,得混合料,放于干燥密封空间保存;将步骤S3所得混合料放入60℃鼓风烘箱中干燥4小时,放于干燥密封空间保存;
S3.将双螺杆挤出机加热到230℃,将步骤S2得到的干燥后的混合料倒入密封干燥的双螺杆挤出机下料斗中挤出造粒,得改性尼龙6料粒;
S4.然后将改性尼龙6料粒放于120℃鼓风烘箱中干燥4小时;采用注塑机升温至245℃,进行样条注塑,得到改性尼龙6测试样条。
纯尼龙6经过与实例1相同的干燥及双螺杆挤出机挤出造粒,注塑机注塑样条过程后进行各项性能测试。以上制备得到的改性尼龙6测试样条各性能测试标准如下:拉伸强度参照GB/T 1040-2006;断裂伸长率参照GB/T 1040-2006;弯曲强度参照GB/T 1040-2008;弯曲模量参照GB/T 1040-2008;悬臂梁冲击强度参照GB/T 1843-2008;简支梁冲击强度参照GB/T 1043.1-2008。
将实施例2~8制备得到的经超支化环氧树脂改性后的尼龙6、对比例1~2制备的尼龙6与市购的纯尼龙6进行力学性能测试,测试结果见表1。
表1实施例2~8制备得的改性尼龙6与纯尼龙6的物理性能检测数据
Figure BDA0001698347480000101
Figure BDA0001698347480000111
由表1、及图1、图2、图3、图4可知,在超支化环氧树脂添加量为1.5%时,改性后的尼龙6的强度和韧性得到了明显提升,其中拉伸强度相比对比例和纯尼龙6提高了约20%,断裂伸长率相比对比对比例提高了约25%,并且用本发明方法制得的改性尼龙6保持了良好的热稳定性。

Claims (5)

1.一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料,其特征在于:原料由尼龙和超支化环氧树组成,所述超支化环氧树脂用量为尼龙质量的0.1%~10.0%;所述超支化环氧树脂为三维球状结构;所述超支化环氧树脂由多元醇化合物和环氧化合物聚合而成端环氧基脂肪族超支聚合物,重均分子量为1000~8000g/mol,环氧值为0.1~1mol/100g,其热分解温度大于300℃;所述尼龙为尼龙6或尼龙66;
所述多元醇化合物为结构式I所示:
I:
Figure FDA0003004494120000011
其中,R1~R4中,至少三个取代基为
Figure FDA0003004494120000012
剩余取代基为C1~C6的烷基;其中,Z为
Figure FDA0003004494120000013
所述的n0~n3为1~3的整数;
所述环氧化合物为结构式II所示:
II:
Figure FDA0003004494120000014
其中,R5~R8中,至少三个取代基为
Figure FDA0003004494120000015
Figure FDA0003004494120000016
剩余取代基为H或C1~C6的烷基;所述的n4~n7为1~3的整数;
制备包括以下步骤:
S1.将超支化环氧树脂加入溶剂进行溶解,将尼龙进行干燥,密封,冷却;
S2.将步骤S1溶解的超支化环氧树脂与干燥的尼龙混合均匀,得混合料,将混合料进行干燥;
S3.将步骤S2得到的干燥后的混合料采用双螺杆挤出机造粒,干燥,得改性尼龙料粒;双螺杆挤出机设置有10个控温区,每个控温区的加工温度均为180℃~280℃;其中,每个控温区的加工温度分别为:1区200~240℃,2区210~220℃,3区215~245℃,4区~8区230~250℃,9区220~240℃,10区220~240℃
S4.将步骤S3得到的改性尼龙料粒,采用注塑机进行样条注塑,得到改性尼龙测试样条。
2.根据权利要求1所述的基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备方法,其特征在于:所述溶剂为四氢呋喃、氯仿、二甲基亚砜、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、1,4二氧六环、甲苯、二甲苯、丙酮、乙腈、二苯醚中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备方法,其特征在于:步骤S1中所述干燥温度100~140℃,干燥时间为2~6小时.
步骤S2中所述干燥温度40~80℃,干燥时间为2~6小时。
4.根据权利要求1所述的基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备方法,其特征在于:步骤S4中,注塑机存在5个控温区,每个控温区的加工温度均为200~280℃。
5.根据权利要求1所述的基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料的制备方法,其特征在于:步骤S4中,注塑机存在5个控温区,每个控温区的加工温度为:1区21~230℃,2区220~240℃,3区220~240℃,4区220~240℃,5区235~255℃。
CN201810627553.8A 2018-06-15 2018-06-15 一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法 Active CN108976782B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810627553.8A CN108976782B (zh) 2018-06-15 2018-06-15 一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810627553.8A CN108976782B (zh) 2018-06-15 2018-06-15 一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108976782A CN108976782A (zh) 2018-12-11
CN108976782B true CN108976782B (zh) 2021-06-15

Family

ID=64540560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810627553.8A Active CN108976782B (zh) 2018-06-15 2018-06-15 一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108976782B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115746551B (zh) * 2022-09-16 2024-01-19 无锡腾达精密模塑有限公司 一种耐高温自润滑电机轴承保持架
CN115322566B (zh) * 2022-09-16 2023-09-29 无锡腾达精密模塑有限公司 一种电机轴承保持架用pa66基复合材料及其制备方法
CN116041949B (zh) * 2022-12-02 2023-10-24 苏州优利金新材料有限公司 一种高强度的碳纳米管改性尼龙6复合材料的制备工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105925130A (zh) * 2016-05-23 2016-09-07 北京化工大学 一种超支化聚醚型环氧树脂/环氧树脂复合防腐涂料及其制备方法
CN107383866A (zh) * 2017-08-25 2017-11-24 浙江新力新材料股份有限公司 阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法和在制备断路器外壳应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105925130A (zh) * 2016-05-23 2016-09-07 北京化工大学 一种超支化聚醚型环氧树脂/环氧树脂复合防腐涂料及其制备方法
CN107383866A (zh) * 2017-08-25 2017-11-24 浙江新力新材料股份有限公司 阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法和在制备断路器外壳应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108976782A (zh) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108976782B (zh) 一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法
CN110452502B (zh) 一种低翘曲良外观高耐热聚酯复合材料及其制备方法
CN100547031C (zh) 一种增粘的回收聚酯及其复合材料的制备方法
CN103012794B (zh) 聚酰胺酰亚胺共聚物的制备方法
CN102108181B (zh) 一种热塑性合金及其制备方法
CN102276982A (zh) 一种聚苯硫醚与耐高温尼龙复合物及其制备方法
CN113121962B (zh) 聚四氟乙烯/液晶聚合物复合材料及其制备方法
CN109486142B (zh) 一种用于3d打印的聚乳酸-聚己内酯复合材料及其制备方法
CN113652062B (zh) 一种力学性能稳定的pbt/pc合金及其制备方法和制品
CN112143103A (zh) 一种笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料及其制备方法
JPS60139754A (ja) 組成物
CN114410091A (zh) 一种耐高温抗冲击高强度的改性聚乳酸材料及其制备方法
CN107760022B (zh) 一种增塑型增韧尼龙6材料及其制备方法
CN109438905B (zh) 一种abs四元共混改性材料及其制备方法
CN106751806A (zh) 一种反应型增容剂制备回收地毯pa66树脂和回收pet的合金材料
CN109053997A (zh) 一种脂肪族超支化环氧树脂及其制备方法
CN115322567A (zh) 一种不翘曲变形的增强导热尼龙材料及其制备方法
Wang et al. Aluminium borate whiskers grafted with boric acid containing poly (ether ether ketone) as a reinforcing agent for the preparation of poly (ether ether ketone) composites
CN110760177B (zh) 导电聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法
CN107698943A (zh) 一种高耐热玻纤增强聚酯复合材料及其制备方法
CN103467933B (zh) 一种改性聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒料的制备方法
CN103804910B (zh) 一种玻纤、SiO2增强增韧聚苯硫醚材料及其制备方法
CN102325834B (zh) 改善的纤维增强的聚酯组合物
CN111100451A (zh) 改性液晶聚酯树脂复合材料及其制备方法
CN106467655B (zh) 无卤阻燃长玻纤增强pet复合材料及其一步法制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221122

Address after: No. 98, Tianhai Road, Yiwei Community, Changjiang Town, Rugao City, Nantong City, Jiangsu Province 226500

Patentee after: NANTONG CHENGSHAN HIGH POLYMER MATERIAL CO.,LTD.

Address before: Room 801, 85 Kefeng Road, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee before: Yami Technology (Guangzhou) Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20221122

Address after: Room 801, 85 Kefeng Road, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: Yami Technology (Guangzhou) Co.,Ltd.

Address before: 412007 No. 88 Taishan Road, Tianyuan District, Zhuzhou City, Hunan Province

Patentee before: HUNAN University OF TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right