CN111019123A - 仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法 - Google Patents

仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111019123A
CN111019123A CN201911403878.9A CN201911403878A CN111019123A CN 111019123 A CN111019123 A CN 111019123A CN 201911403878 A CN201911403878 A CN 201911403878A CN 111019123 A CN111019123 A CN 111019123A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyamide
stone
graphene oxide
modified
lemma
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.)
Granted
Application number
CN201911403878.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111019123B (zh
Inventor
张延强
李辉
马科
贾永高
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.)
Zhengzhou Institute of Emerging Industrial Technology
Original Assignee
Zhengzhou Institute of Emerging Industrial 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 Zhengzhou Institute of Emerging Industrial Technology filed Critical Zhengzhou Institute of Emerging Industrial Technology
Priority to CN201911403878.9A priority Critical patent/CN111019123B/zh
Publication of CN111019123A publication Critical patent/CN111019123A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111019123B publication Critical patent/CN111019123B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/28—Preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

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

Abstract

本发明提供了一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，步骤如下：（1）将氧化石墨烯加入到Tris缓冲液中，细胞超声剥离后加入勒姆石，再加入盐酸多巴胺，高速搅拌反应，然后离心、干燥，获得仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料；（2）将仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料、1、5‑戊二胺、分子量调节剂与水混合得到混合盐溶液；（3）将步骤（2）得到的混合盐溶液与聚酰胺56盐溶液进行原位聚合，得到聚酰胺56聚合物熔体。本发明相比于反应型阻燃剂，具有阻燃剂添加量少、阻燃性能好、环境友好、廉价及力学性能优良等优点，极限氧指数在33%以上，阻燃性能UL94达到V0级。

Description

仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰 胺56的方法
技术领域
本发明涉及阻燃聚酰胺56聚合物的制备技术领域，具体涉及一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法。
背景技术
聚酰胺俗称尼龙，自美国杜邦(Du Pont)公司在1930年推出至今，已发展成为世界上品种最多、应用最广的工程塑料，总产量居于世界工程塑料的首位。主要品种有:PA-6、PA-66、PA-610、PA-12、PA-1010、PA-43等。近年来，凯赛生物科技首次推出了PA-56，其在吸湿性、可染性、舒适性、回弹性、耐磨性和阻燃性等方面都优于PA-6、PA66、涤纶的部分产品。此新纤维材料的面世，将有机会打破国外企业对尼龙行业的技术垄断，替代尼龙6或尼龙66在纺丝、汽车、电子等领域的运用。
目前，报道的普通聚酰胺56切片的极限氧指数为26.2，比尼龙6的24.6和尼龙66的24.1略高，但仍属于可燃材料。然而，将来随着聚酰胺56在汽车电器、电动工具等带电工作环境中运用越来越广泛，漏电、短路、电弧、电火花等情况引起火灾的危险极大尤其是采用加入玻纤来增强聚酰胺的力学性能后使其产生“烛芯效应”，更易燃烧。因此，进一步提高聚酰胺56阻燃性亟待迫切。
目前，已公开的现有技术中，提高聚酰胺56阻燃性的方法主要集中于添加反应型阻燃剂，但此种方法阻燃性能有限、分子结构复杂、价格昂贵，不利于规模化生产。近来，相关文献资料指出，无机纳米复合材料因多个组分以纳米尺寸或分子水平地分散在另一聚合物基体中，使聚合物基体性能极大优于相应的宏观或微米级复合材料，特别是聚合物基体的热稳定性和阻燃性能。由此，复合纳米材料受到研究开发者的极大关注，但对于二维无机纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56却嫌少报道，如氧化石墨烯/勒姆石纳米复合材料。氧化石墨烯作为一种重要的碳材料，由于具有高稳定、强阻隔、大表面吸附等特性可有效减少材料燃烧过程的传热和传质，可作为阻燃剂使用来提高高分子材料的阻燃性能。进入21世纪，多国政府和机构对多种含卤阻燃剂颁布了禁用令，提出环境友好、无毒、无浸出、无卤等要求，石墨烯或改性石墨烯作为环境友好型阻燃剂势必在阻燃剂大家族中占有重要一席之地。勒姆石（一水合氧化铝）受热释放出化学上结合的水，吸收燃烧热量，降低燃烧温度。另外，失水产物为活性氧化铝，能促进一些聚合物在燃烧时稠环炭化，因此具有凝聚相阻燃作用。
尽管纳米复合材料具有众多优势，但一个关键问题仍需解决：纳米复合材料与聚合物基体的相容性差，容易出现团聚。
发明内容
本发明提出了一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，用多巴胺对勒姆石、氧化石墨烯进行功能化修饰，极大改善了勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料与聚酰胺56聚合物的相容性。本发明制备的聚酰胺56聚合物具有阻燃剂添加量少、阻燃性能好、环境友好、廉价及力学性能优良等优点，极限氧指数在33%以上，阻燃性能UL94达到V0级。
实现本发明的技术方案是：
一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，步骤如下：
（1）将氧化石墨烯加入到Tris缓冲液中，细胞超声剥离后加入勒姆石，再加入盐酸多巴胺，高速搅拌反应，然后离心、干燥，获得仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料；
（2）在氮气保护下，1，5-戊二胺和己二酸在水中进行反应，得到聚酰胺56盐溶液；1，5-戊二胺为L-赖氨酸或L-赖氨酸盐酸盐化学催化脱羧得到的；
（3）将仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料、1、5-戊二胺、分子量调节剂与水混合得到混合盐溶液；
（4）将步骤（3）得到的混合盐溶液与步骤（2）得到的聚酰胺56盐溶液进行原位聚合，得到聚酰胺56聚合物熔体。
所述步骤（1）中勒姆石、盐酸多巴胺和氧化石墨烯的质量比为（1.5-3）：（0.5-4）：1，高速搅拌反应的转速为600-800 rpm，温度为30-90℃，时间为0.5-6h。
所述步骤（1）中勒姆石呈片状，平均粒径为50-100nm，氧化石墨烯由改进的Hummers制备，片层间距为0.47-1.03nm。
所述步骤（2）中1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为1：（0.5-1.25），反应温度为20-75℃，反应时间为0.5-3h；聚酰胺56盐溶液的质量浓度为40-70%，聚酰胺56盐溶液的pH值为6.0-8.5。
以步骤（2）中1，5-戊二胺和己二酸的总质量为基准，步骤（3）中仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料的加入量为总质量的5.7-30%，1，5-戊二胺的加入量为总质量的0.4-1.2%，所述的分子量调节剂的用量为总质量的0.25-1.5%，所述的水的用量为总质量的7.1-12.5%。
所述步骤（4）中原位聚合包括保压阶段和释压阶段，保压阶段反应温度为213-240℃，反应时间为2-3h，压力为1.73-1.85MPa；释压阶段反应温度为275-280℃，反应时间为1-3h，压力为常压；释压结束，温度达到275-280℃后，抽真空至-0.02~-0.06MPa，并在真空状态连续搅拌3h，得到聚酰胺56聚合物熔体。
本发明的有益效果是：本发明利用二维勒姆石纳米片与氧化石墨烯纳米片进行复合，以期发挥纳米材料之间的协同效应，极大提高了聚酰胺56聚合物的阻燃性能。同时采用多巴胺对勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料改性，显著改善了与聚酰胺56聚合物的相容性，也相应改善了聚酰胺56聚合物的力学性能。由此，本发明将推动阻燃聚酰胺56聚合物在电子器件、军工产品、纺丝材料等领域广泛运用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为51nm勒姆石纳米片的TEM图。
图2为58nm勒姆石纳米片的TEM图。
图3为69nm勒姆石纳米片的TEM图。
图4为100nm勒姆石纳米片的TEM图。
图5为氧化石墨烯纳米片的TEM图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物，其步骤为：
（1）配制Tris缓冲液，并用Tris-HCl调节pH至8.5左右；
（2）将1g氧化石墨烯纳米片加入30mL步骤（1）Tris缓冲液中，细胞超声剥离3h，之后加入3g勒姆石纳米片，接着加入1g盐酸多巴胺，在45℃下，高速搅拌反应2h，然后离心、干燥，获得仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料。其中，勒姆石呈片状，平均粒径为58nm，氧化石墨烯由改进的Hummers制备；
（3）在氮气保护下，将1，5-戊二胺溶解于去离子水中，逐步加入己二酸，在75℃下反应3h，其中，1，5-戊二胺与己二酸的摩尔比为1：1.15，制备得到质量浓度为50%的聚酰胺56盐溶液，pH为7.5；1，5-戊二胺为L-赖氨酸或L-赖氨酸盐酸盐化学氧化还原脱羧；
（4）将步骤（1）得到的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的5.7%）2.85g、1、5-戊二胺（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的0.4%）0.2g、乙酸（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的1%）0.5g和5g的去离子水进行混合，搅拌、超声分散均匀，得到混合盐溶液；
（5）将步骤（3）得到的聚酰胺56盐溶液100g与步骤（4）得到的混合盐溶液一块加入到高压反应器中，进行原位聚合，其中，在温度为215℃、压力为1.75MPa的条件下保压2h。然后释放反应器内的压力，待温度升至275℃，抽真空，使体系压力降至-0.02MPa，并在真空状态连续搅3h，得到阻燃改性聚酰胺56聚合物熔体。
本实施例制备的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物的理化参数如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
实施例2
一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物，其步骤为：
1）配制Tris缓冲液，并用Tris-HCl调节pH至8.5左右；
2）将3g氧化石墨烯纳米片加入30mL步骤（1）Tris缓冲液中，细胞超声剥离3h，之后加入4.5g勒姆石纳米片，接着加入3g盐酸多巴胺，在45℃下，高速搅拌反应6h，然后离心、干燥，获得仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料。其中，勒姆石呈片状，平均粒径为69nm，氧化石墨烯由改进的Hummers制备；
3）在氮气保护下，将1，5-戊二胺溶解于去离子水中，逐步加入己二酸，在75℃下反应3h，其中，1，5-戊二胺与己二酸的摩尔比为1.2：1，制备得到质量浓度为60%的聚酰胺56盐溶液，pH为7.8；1，5-戊二胺为L-赖氨酸或L-赖氨酸盐酸盐化学氧化还原脱羧；
4）将步骤（1）得到的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的12%）7.2g、1、5-戊二胺（（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的0.6%）0.36g、乙酸（（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的1%）0.6g和5g的去离子水进行混合，搅拌、超声分散均匀，得到混合盐溶液；
5）将步骤（3）得到的聚酰胺56盐溶液100g与步骤（4）得到的混合盐溶液一块加入到高压反应器中，进行原位聚合，其中，在温度为215℃、压力为1.75MPa的条件下保压2h。然后释放反应器内的压力，待温度升至275℃，抽真空，使体系压力降至-0.02MPa，并在真空状态连续搅3h，得到阻燃改性聚酰胺56聚合物熔体。
本实施例制备的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物的理化参数如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
实施例3
一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物，其步骤为：
1）配制Tris缓冲液，并用Tris-HCl调节pH至8.5左右；
2）将3g氧化石墨烯纳米片加入30mL步骤（1）Tris缓冲液中，细胞超声剥离3h，之后加入6g勒姆石纳米片，接着加入6g盐酸多巴胺，在90℃下，高速搅拌反应0.5h，然后离心、干燥，获得仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料。其中，勒姆石呈片状，平均粒径为100nm，氧化石墨烯由改进的 Hummers 制备；
3）在氮气保护下，将1，5-戊二胺溶解于去离子水中，逐步加入己二酸，在75℃下反应3h，其中，1，5-戊二胺与己二酸的摩尔比为1：1.25，制备得到质量浓度为70%的聚酰胺56盐溶液，pH为7.2；1，5-戊二胺为L-赖氨酸或L-赖氨酸盐酸盐化学氧化还原脱羧；
4）将步骤（1）得到的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的12.9%）9g、1、5-戊二胺（（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的1.2%）0.84g、甲醇（（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的1.5%）1.05g和5g的去离子水进行混合，搅拌、超声分散均匀，得到混合盐溶液；
5）将步骤（3）得到的聚酰胺56盐溶液100g与步骤（4）得到的混合盐溶液一块加入到高压反应器中，进行原位聚合，其中，在温度为240℃、压力为1.75MPa的条件下保压3h。然后释放反应器内的压力，待温度升至280℃，抽真空，使体系压力降至-0.06MPa，并在真空状态连续搅3h，得到阻燃改性聚酰胺56聚合物熔体。
本实施例制备的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物的理化参数如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
实施例4
一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物，其步骤为：
1）配制Tris缓冲液，并用Tris-HCl调节pH至8.5左右；
2）将3g氧化石墨烯纳米片加入30mL步骤（1）Tris缓冲液中，细胞超声剥离3h，之后加入9g勒姆石纳米片，接着加入6g盐酸多巴胺，在30℃下，高速搅拌反应3h，然后离心、干燥，获得仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料。其中，勒姆石呈片状，平均粒径为51nm，氧化石墨烯由改进的 Hummers 制备；
3）在氮气保护下，将1，5-戊二胺溶解于去离子水中，逐步加入己二酸，在75℃下反应1.5h，其中，1，5-戊二胺与己二酸的摩尔比为1.05：1，制备得到质量浓度为40%的聚酰胺56盐溶液，pH为6.5；1，5-戊二胺为L-赖氨酸或L-赖氨酸盐酸盐化学催化脱羧；
4）将步骤（1）得到的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的30%）12g、1、5-戊二胺（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的1.2%）0.48g、甲醇（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的0.75%）0.3g、乙酸（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的0.75%）0.3g和5g的去离子水进行混合，搅拌、超声分散均匀，得到混合盐溶液；
5）将步骤（3）得到的聚酰胺56盐溶液100g与步骤（4）得到的混合盐溶液一块加入到高压反应器中，进行原位聚合，其中，在温度为240℃、压力为1.85MPa的条件下保压2h。然后释放反应器内的压力，待温度升至280℃，抽真空，使体系压力降至-0.06MPa，并在真空状态连续搅3h，得到阻燃改性聚酰胺56聚合物熔体。
本实施例制备的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物的理化参数如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
实施例5
一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物，其步骤为：
1）配制Tris缓冲液，并用Tris-HCl调节pH至8.5左右；
2）将3g氧化石墨烯纳米片加入30mL步骤（1）Tris缓冲液中，细胞超声剥离3h，之后加入9g勒姆石纳米片，接着加入3g盐酸多巴胺，在45℃下，高速搅拌反应6h，然后离心、干燥，获得仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料。其中，勒姆石呈片状，平均粒径为51nm，氧化石墨烯由改进的Hummers制备；
3）在氮气保护下，将1，5-戊二胺溶解于去离子水中，逐步加入己二酸，在45℃下反应3h，其中，1，5-戊二胺与己二酸的摩尔比为1.2：1，制备得到质量浓度为60%的聚酰胺56盐溶液，pH为7.8；1，5-戊二胺为L-赖氨酸或L-赖氨酸盐酸盐化学氧化还原脱羧；
4）将步骤（1）得到的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的20%）12g、1、5-戊二胺（（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的0.6%）0.36g、乙酸（（步骤（3）中聚酰胺56盐中1、5-戊二胺与己二酸总质量的0.25%）0.15g和5g的去离子水进行混合，搅拌、超声分散均匀，得到混合盐溶液；
5）将步骤（3）得到的聚酰胺56盐溶液100g与步骤（4）得到的混合盐溶液一块加入到高压反应器中，进行原位聚合，其中，在温度为213℃、压力为1.75MPa的条件下保压3h。然后释放反应器内的压力，待温度升至275℃，抽真空，使体系压力降至-0.03MPa，并在真空状态连续搅1h，得到阻燃改性聚酰胺56聚合物熔体。
本实施例制备的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56聚合物的理化参数如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将氧化石墨烯加入到Tris缓冲液中，细胞超声剥离后加入勒姆石，再加入盐酸多巴胺，高速搅拌反应，然后离心、干燥，获得仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料；
（2）在氮气保护下，1，5-戊二胺和己二酸在水中进行反应，得到聚酰胺56盐溶液；1，5-戊二胺为L-赖氨酸或L-赖氨酸盐酸盐化学催化脱羧得到的；
（3）将仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料、1、5-戊二胺、分子量调节剂与水混合得到混合盐溶液；
（4）将步骤（3）得到的混合盐溶液与步骤（2）得到的聚酰胺56盐溶液进行原位聚合，得到聚酰胺56聚合物熔体。
2.根据权利要求1所述的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，其特征在于，所述步骤（1）中勒姆石、盐酸多巴胺和氧化石墨烯的质量比为（1.5-3）：（0.5-4）：1，高速搅拌反应的转速为600-800 rpm，温度为30-90℃，时间为0.5-6h。
3.根据权利要求1所述的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，其特征在于，所述步骤（1）中勒姆石呈片状，平均粒径为50-100nm，氧化石墨烯由改进的Hummers制备，片层间距为0.47-1.03nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，其特征在于：所述步骤（2）中1，5-戊二胺和己二酸的摩尔比为1：（0.5-1.25），反应温度为20-75℃，反应时间为0.5-3h；聚酰胺56盐溶液的质量浓度为40-70%，聚酰胺56盐溶液的pH值为6.0-8.5。
5.根据权利要求4所述的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，其特征在于：以步骤（2）中1，5-戊二胺和己二酸的总质量为基准，步骤（3）中仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料的加入量为总质量的5.7-30%，1，5-戊二胺的加入量为总质量的0.4-1.2%，所述的分子量调节剂的用量为总质量的0.25-1.5%，所述的水的用量为总质量的7.1-12.5%。
6.根据权利要求5所述的仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法，其特征在于，所述步骤（4）中原位聚合包括保压阶段和释压阶段，保压阶段反应温度为213-240℃，反应时间为2-3h，压力为1.73-1.85MPa；释压阶段反应温度为275-280℃，反应时间为1-3h，压力为常压；释压结束，温度达到275-280℃后，抽真空至-0.02~-0.06MPa，并在真空状态连续搅拌3h，得到聚酰胺56聚合物熔体。
CN201911403878.9A 2019-12-31 2019-12-31 仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法 Active CN111019123B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911403878.9A CN111019123B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911403878.9A CN111019123B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111019123A true CN111019123A (zh) 2020-04-17
CN111019123B CN111019123B (zh) 2022-05-13

Family

ID=70196408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911403878.9A Active CN111019123B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111019123B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113136056A (zh) * 2021-05-13 2021-07-20 慕思健康睡眠股份有限公司 一种导电氧化石墨烯胶乳及其制备方法和应用
CN114657658A (zh) * 2022-04-08 2022-06-24 南京工业大学 一种高强度生物基尼龙56-氧化石墨烯复合材料的制备方法
CN114806160A (zh) * 2022-05-13 2022-07-29 万华化学集团股份有限公司 一种石墨烯尼龙超细粉末的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106084213A (zh) * 2016-06-17 2016-11-09 优纤科技（丹东）有限公司 一种阻燃改性尼龙56聚合物及其制备方法
CN109503888A (zh) * 2018-11-28 2019-03-22 沈阳理工大学 一种勃姆石/石墨烯复合材料的制备方法
CN109824971A (zh) * 2019-03-07 2019-05-31 华东理工大学 由仿生修饰石墨烯阻燃增强的弹性体及制备方法
CN110272622A (zh) * 2018-03-14 2019-09-24 财团法人纺织产业综合研究所 阻燃塑胶粒及阻燃片材
CN110373021A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 东莞市众一新材料科技有限公司 一种改性pa56复合材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106084213A (zh) * 2016-06-17 2016-11-09 优纤科技（丹东）有限公司 一种阻燃改性尼龙56聚合物及其制备方法
CN110272622A (zh) * 2018-03-14 2019-09-24 财团法人纺织产业综合研究所 阻燃塑胶粒及阻燃片材
CN109503888A (zh) * 2018-11-28 2019-03-22 沈阳理工大学 一种勃姆石/石墨烯复合材料的制备方法
CN109824971A (zh) * 2019-03-07 2019-05-31 华东理工大学 由仿生修饰石墨烯阻燃增强的弹性体及制备方法
CN110373021A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 东莞市众一新材料科技有限公司 一种改性pa56复合材料及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113136056A (zh) * 2021-05-13 2021-07-20 慕思健康睡眠股份有限公司 一种导电氧化石墨烯胶乳及其制备方法和应用
CN113136056B (zh) * 2021-05-13 2022-12-30 慕思健康睡眠股份有限公司 一种导电氧化石墨烯胶乳及其制备方法和应用
CN114657658A (zh) * 2022-04-08 2022-06-24 南京工业大学 一种高强度生物基尼龙56-氧化石墨烯复合材料的制备方法
CN114657658B (zh) * 2022-04-08 2023-08-22 南京工业大学 一种高强度生物基尼龙56-氧化石墨烯复合材料的制备方法
CN114806160A (zh) * 2022-05-13 2022-07-29 万华化学集团股份有限公司 一种石墨烯尼龙超细粉末的制备方法
CN114806160B (zh) * 2022-05-13 2023-12-19 万华化学集团股份有限公司 一种石墨烯尼龙超细粉末的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111019123B (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111019123B (zh) 仿生修饰的勒姆石/氧化石墨烯纳米复合材料阻燃改性聚酰胺56的方法
CN103387712B (zh) 一种石墨烯改性的阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN107142547B (zh) 一种石墨烯改性的阻燃防紫外涤纶纤维及其制备方法
CN114163712B (zh) 一种石墨烯复合pe材料及其制备方法
CN112175237B (zh) 一种改性层状硅酸镍材料及其制备方法和环氧树脂复合材料
CN112745610A (zh) 一种改性Mxene/PVA阻燃复合材料及其制备方法
CN109942890B (zh) 一种具有抑烟功能的石墨烯基抗静电剂及其制备方法
CN108503895B (zh) 镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯的制备方法及其阻燃改性abs
CN115011078B (zh) 一种阻燃环保pet塑料及其制备方法
CN114605833B (zh) 一种阻燃导热型硅橡胶胶料及其制备方法
CN109082017B (zh) 一种磷掺杂碳纳米管/有机改性层状双金属氢氧化物/聚烯烃阻燃材料及其制备方法
CN107163519B (zh) 一种高强度耐熔滴的石墨烯/pet复合板材及其制备方法
CN109988411B (zh) 阻燃抑烟热塑性聚氨酯抗静电复合材料及其制备方法
CN109851639B (zh) 一种烷基桥链dopo衍生物及其制备方法和应用
CN113150440B (zh) 一种阻燃性聚丙烯的制备方法
CN101239725A (zh) 一种纳米级硼酸钙及其用途
CN102977590A (zh) 一种汽车进回油管夹层用尼龙pa6材料及其制备方法
CN112898754B (zh) 一种具有易结晶性、抗静电性以及阻燃性的聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其应用
CN109294115A (zh) 氮掺杂石墨烯/pvc复合防水卷材及其制备方法
CN114318579A (zh) 高隔热抑烟的聚苯硫醚复合材料的制备方法及复合纤维
CN114196075A (zh) 次磷酸三聚氰胺改性木质素包覆次磷酸铝阻燃剂及其制备方法和在pa66中的应用
CN102443238A (zh) 一种耐高温阻燃型电缆胶料的制备方法
CN113121882A (zh) 一种功能化氧化石墨烯-次磷酸铝阻燃剂及其制备方法和应用
CN111171295B (zh) 高效阻燃树脂及其制备方法与应用
CN114835950B (zh) 一种改性黑磷烯阻燃剂的制备方法

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