CN109294224A - 一种聚酰胺复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种聚酰胺复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚酰胺复合材料及其制备方法，该复合材料的原料包括：己内酰胺、二元酸、聚碳酸酯、催化剂、热稳定剂、抗氧剂、水，所述的聚碳酸酯是经过纳米粒子改性得到的。其制备方法是将己内酰胺、二元酸、纳米粒子改性的聚碳酸酯和催化剂加至水中，在真空条件下密闭反应，然后加入热稳定剂和抗氧剂，分散均匀后，蒸发除去水分，得到聚酰胺复合材料。本发明采用经过纳米粒子改性的聚碳酸酯对聚酰胺进行扩链，能够将裂解的聚酰胺分子链重建连接，有效提高聚酰胺的各项性能。

Description

一种聚酰胺复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种聚酰胺复合材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺是指由酰胺键相互连接的重复单元组成的大分子，它是第一个商业化的聚合物材料。聚酰胺的分子中存在着极性较大的酰胺基团以及不同长度的碳骨架，这是影响聚酰胺性能的两个主要的因素，这种结构也赋予聚酰胺较好的耐温性能和机械性能，使其作为工程热塑性材料而被广泛使用。
聚酰胺树脂具有良好的机械强度、耐磨性和耐腐蚀性，广泛被用于汽车、机械等各个行业中，在实际的生产中有很重要的地位。但由于聚酰胺分子间存在氢键作用，熔点较高，因此限制了其应用范围的扩展，在某些应用领域常见的聚酰胺制品存在韧性不佳，熔点较高等缺点。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种聚酰胺复合材料及其制备方法。
一种聚酰胺复合材料，原料以重量份计包括：己内酰胺90-100份，二元酸3-5份，聚碳酸酯20-30份，催化剂0.5-1份，热稳定剂0.1-0.3份，抗氧剂0.1-0.3份，水10-30份；
所述的聚碳酸酯是经过纳米粒子改性得到的。
优选地，所述二元酸为己二酸或辛二酸。
优选地，所述催化剂为无机酸。
优选地，所述无机酸为浓硫酸或浓盐酸。
优选地，所述热稳定剂为双丁基二氯化锡或二月桂酸二辛基锡。
上述聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将纳米粒子加至含有钛酸酯偶联剂的溶液中，充分分散后，加入聚碳酸酯，超声分散，置于50-80℃保温0.5-1h，过滤，将产物干燥，得到纳米粒子改性的聚碳酸酯；
步骤2，将己内酰胺、二元酸、纳米粒子改性的聚碳酸酯和催化剂加至水中，在真空条件下密闭反应，然后加入热稳定剂和抗氧剂，分散均匀后，蒸发除去水分，得到聚酰胺复合材料。
本发明采用经过纳米粒子改性的聚碳酸酯对聚酰胺进行扩链，能够将裂解的聚酰胺分子链重建连接，有效提高聚酰胺的各项性能。
具体实施方式
实施例1
一种聚酰胺复合材料，原料以重量份计包括：己内酰胺90份，二元酸3份，聚碳酸酯20份，催化剂0.5份，热稳定剂0.1份，抗氧剂0.1份，水10份；
所述的聚碳酸酯是经过纳米粒子改性得到的。
其中，所述二元酸为己二酸。
所述催化剂为无机酸，所述无机酸为浓硫酸。
所述热稳定剂为双丁基二氯化锡。
上述聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将纳米粒子加至含有钛酸酯偶联剂的溶液中，充分分散后，加入聚碳酸酯，超声分散，置于50℃保温1h，过滤，将产物干燥，得到纳米粒子改性的聚碳酸酯；
步骤2，将己内酰胺、二元酸、纳米粒子改性的聚碳酸酯和催化剂加至水中，在真空条件下密闭反应，然后加入热稳定剂和抗氧剂，分散均匀后，蒸发除去水分，得到聚酰胺复合材料。
所述纳米粒子选自纳米硫酸钡、纳米碳酸钙或纳米氧化锌。
将所得复合材料注射成型，当料筒温度控制在270-280℃，注射压力为80MPa时，注塑成型效果良好。试样的断裂强度为73.5MPa，断裂伸长率为340%，弹性模量为920MPa，弯曲模量为2675.35MPa，冲击强度为9.54kJ/m2。
实施例2
一种聚酰胺复合材料，原料以重量份计包括：己内酰胺93份，二元酸4份，聚碳酸酯23份，催化剂0.7份，热稳定剂0.2份，抗氧剂0.2份，水18份；
所述的聚碳酸酯是经过纳米粒子改性得到的。
其中，所述二元酸为辛二酸。
所述催化剂为无机酸，所述无机酸为浓盐酸。
所述热稳定剂为二月桂酸二辛基锡。
上述聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将纳米粒子加至含有钛酸酯偶联剂的溶液中，充分分散后，加入聚碳酸酯，超声分散，置于70℃保温1h，过滤，将产物干燥，得到纳米粒子改性的聚碳酸酯；
步骤2，将己内酰胺、二元酸、纳米粒子改性的聚碳酸酯和催化剂加至水中，在真空条件下密闭反应，然后加入热稳定剂和抗氧剂，分散均匀后，蒸发除去水分，得到聚酰胺复合材料。
所述纳米粒子选自纳米硫酸钡、纳米碳酸钙或纳米氧化锌。
将所得复合材料注射成型，当料筒温度控制在270-280℃，注射压力为80MPa时，注塑成型效果良好。试样的断裂强度为72.8MPa，断裂伸长率为330%，弹性模量为910MPa，弯曲模量为2620.78MPa，冲击强度为9.34kJ/m2。
实施例3
一种聚酰胺复合材料，原料以重量份计包括：己内酰胺96份，二元酸4份，聚碳酸酯27份，催化剂0.8份，热稳定剂0.3份，抗氧剂0.2份，水23份；
所述的聚碳酸酯是经过纳米粒子改性得到的。
其中，所述二元酸为己二酸。
所述催化剂为无机酸，所述无机酸为浓硫酸。
所述热稳定剂为双丁基二氯化锡。
上述聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将纳米粒子加至含有钛酸酯偶联剂的溶液中，充分分散后，加入聚碳酸酯，超声分散，置于50℃保温1h，过滤，将产物干燥，得到纳米粒子改性的聚碳酸酯；
步骤2，将己内酰胺、二元酸、纳米粒子改性的聚碳酸酯和催化剂加至水中，在真空条件下密闭反应，然后加入热稳定剂和抗氧剂，分散均匀后，蒸发除去水分，得到聚酰胺复合材料。
所述纳米粒子选自纳米硫酸钡、纳米碳酸钙或纳米氧化锌。
将所得复合材料注射成型，当料筒温度控制在270-280℃，注射压力为80MPa时，注塑成型效果良好。试样的断裂强度为74.3MPa，断裂伸长率为320%，弹性模量为930MPa，弯曲模量为2705.36MPa，冲击强度为9.48kJ/m2。
实施例4
一种聚酰胺复合材料，原料以重量份计包括：己内酰胺100份，二元酸5份，聚碳酸酯30份，催化剂1份，热稳定剂0.3份，抗氧剂0.3份，水30份；
所述的聚碳酸酯是经过纳米粒子改性得到的。
其中，所述二元酸为己二酸。
所述催化剂为无机酸，所述无机酸为浓硫酸。
所述热稳定剂为双丁基二氯化锡。
上述聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将纳米粒子加至含有钛酸酯偶联剂的溶液中，充分分散后，加入聚碳酸酯，超声分散，置于50℃保温1h，过滤，将产物干燥，得到纳米粒子改性的聚碳酸酯；
步骤2，将己内酰胺、二元酸、纳米粒子改性的聚碳酸酯和催化剂加至水中，在真空条件下密闭反应，然后加入热稳定剂和抗氧剂，分散均匀后，蒸发除去水分，得到聚酰胺复合材料。
所述纳米粒子选自纳米硫酸钡、纳米碳酸钙或纳米氧化锌。
将所得复合材料注射成型，当料筒温度控制在270-280℃，注射压力为80MPa时，注塑成型效果良好。试样的断裂强度为74.7MPa，断裂伸长率为350%，弹性模量为930MPa，弯曲模量为2705.38MPa，冲击强度为9.48kJ/m2。

Claims (6)

1.一种聚酰胺复合材料，其特征在于：原料以重量份计包括：己内酰胺90-100份，二元酸3-5份，聚碳酸酯20-30份，催化剂0.5-1份，热稳定剂0.1-0.3份，抗氧剂0.1-0.3份，水10-30份；
所述的聚碳酸酯是经过纳米粒子改性得到的。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述二元酸为己二酸或辛二酸。
3.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述催化剂为无机酸。
4.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述无机酸为浓硫酸或浓盐酸。
5.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于：所述热稳定剂为双丁基二氯化锡或二月桂酸二辛基锡。
6.权利要求1所述的聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将纳米粒子加至含有钛酸酯偶联剂的溶液中，充分分散后，加入聚碳酸酯，超声分散，置于50-80℃保温0.5-1h，过滤，将产物干燥，得到纳米粒子改性的聚碳酸酯；
步骤2，将己内酰胺、二元酸、纳米粒子改性的聚碳酸酯和催化剂加至水中，在真空条件下密闭反应，然后加入热稳定剂和抗氧剂，分散均匀后，蒸发除去水分，得到聚酰胺复合材料。
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