CN112851962A - 复合填料改性尼龙的制备方法 - Google Patents
复合填料改性尼龙的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112851962A CN112851962A CN202110088750.9A CN202110088750A CN112851962A CN 112851962 A CN112851962 A CN 112851962A CN 202110088750 A CN202110088750 A CN 202110088750A CN 112851962 A CN112851962 A CN 112851962A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nylon
- graphene
- alumina
- porous nano
- aminated
- 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
Links
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
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/001—Macromolecular compounds containing organic and inorganic sequences, e.g. organic polymers grafted onto silica
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (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
本发明涉及尼龙制备方法领域，尤其是复合填料改性尼龙的制备方法。该制备方法的步骤为：A、将硝酸铝、沉淀剂共混后，在一定温度下反应，反应完全后经过抽滤、干燥、煅烧后制备得到多孔纳米氧化铝；再通过氨基化试剂改性多孔氧化铝，即得到氨基化多孔纳米氧化铝；B、将氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装，形成石墨烯包覆的氧化铝；C、将二元胺的水溶液加入二元酸，并控制聚合反应釜中的温度在230‑250℃。该发明通过氧化石墨烯与氨基化纳米氧化铝静电组装形成石墨烯包覆氧化铝的壳结构，再原位接枝尼龙链段，实现石墨烯/氧化铝在尼龙基体中的均匀分散，从而大大提升尼龙材料阻燃性能和导热性能。
Description
技术领域
本发明涉及尼龙制备方法领域，尤其是复合填料改性尼龙的制备方法。
背景技术
尼龙是一种常见的工程塑料，具有良好的综合性能：质量轻，有较强的耐腐蚀性，而且密度小，力学性能优良，在加工成型方面简单高效，能够制备各种设计复杂的构件，因此可广泛应用于家用电器、纺丝、汽车工业及机械工程等。但纯尼龙自身结构决定了分子链的振动和电子都不能成为导热的载体，只能依靠声子来传递热量，又因为尼龙链与链之间的相互缠结，使得材料结晶不完善，使得声子振动产生不同程度的散射，形成热阻，导致声子无法有效直接的传递热量，从而使得导热性能低（0.3W/(m.K)）。此外，未经改性的尼龙其阻燃性能较差，其垂直燃烧只能达到UL94 V-2级，氧指数为24左右，并且在燃烧过程中产生滴落，属于易燃材料，在使用过程中极易引发火灾。尤其是在电子产品领域，因尼龙而引发的火灾不计其数，造成损失较大。目前提升尼龙的材料的导热阻燃性能，一般以物理共混的方式添加导热填料和阻燃剂。然而这种方式结合力不高，很容易发生两相剥离，从而影响了尼龙本身的应用。
发明内容
为了克服现有的尼龙导热阻燃性能较差的不足，本发明提供了复合填料改性尼龙的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合填料改性尼龙的制备方法，该制备方法的步骤为：
A、将硝酸铝、沉淀剂共混后，在一定温度下反应，反应完全后经过抽滤、干燥、煅烧后制备得到多孔纳米氧化铝；再通过氨基化试剂改性多孔氧化铝，即得到氨基化多孔纳米氧化铝；
B、将氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装，形成石墨烯包覆的氧化铝；
C、将二元胺的水溶液加入二元酸，并控制聚合反应釜中的温度在230-250℃，压力控制在0.1-1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；
将石墨烯包覆的氧化铝与尼龙预聚体混合，在高压反应釜中缩聚得到尼龙复合材料。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述尼龙的各组分重量配比为：硝酸铝0.015-0.05份、沉淀剂30-50份、石墨烯0.01-0.02份、二元胺10-34份、二元酸14.3-42.9份。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括步骤B中，所述氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装的步骤为：氨基化多孔纳米氧化铝粉分散在氧化石墨烯中，在40-70℃下搅拌2-5小时。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述沉淀剂为尿素。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述二元酸为戊二胺、己二胺中的至少一种。
本发明的有益效果是，该发明通过氧化石墨烯与氨基化纳米氧化铝静电组装形成石墨烯包覆氧化铝的壳结构，再原位接枝尼龙链段，实现石墨烯/氧化铝在尼龙基体中的均匀分散，从而大大提升尼龙材料阻燃性能和导热性能。
具体实施方式
一种复合填料改性尼龙的制备方法，该制备方法的步骤为：
A、将硝酸铝、沉淀剂共混后，在一定温度下反应，反应完全后经过抽滤、干燥、煅烧后制备得到多孔纳米氧化铝；再通过氨基化试剂改性多孔氧化铝，即得到氨基化多孔纳米氧化铝；
B、将氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装，形成石墨烯包覆的氧化铝；
C、将二元胺的水溶液加入二元酸，并控制聚合反应釜中的温度在230-250℃，压力控制在0.1-1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；
将石墨烯包覆的氧化铝与尼龙预聚体混合，在高压反应釜中缩聚得到尼龙复合材料。
尼龙的各组分重量配比为：硝酸铝0.015-0.05份、沉淀剂30-50份、石墨烯0.01-0.02份、二元胺10-34份、二元酸14.3-42.9份。步骤B中，所述氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装的步骤为：氨基化多孔纳米氧化铝粉分散在氧化石墨烯中，在40-70℃下搅拌2-5小时。沉淀剂为尿素。二元酸为戊二胺、己二胺中的至少一种。
实施例1：
A、将0.015g硝酸铝配成0.2mol/L的溶液，将硝酸铝溶液置于大烧杯中，并加入30g的尿素。在大烧杯中加水至1500mL。先保持常温搅拌1h，再将混合液杯口用保鲜膜密封并于90℃水浴锅中保温1 h，整个过程中仍然保持搅拌。待自然降温后，将沉淀产物进行多次抽滤；将抽滤好的粉末于800℃煅烧，纯洗后烘干，得到氨基化多孔纳米氧化铝。
B、将0.1g氨基化多孔纳米氧化铝粉末分散在2 g/mL氧化石墨烯水分散液中，氧化石墨烯水分散液中的氧化石墨烯为0.01g，在30℃下搅拌均匀，过滤可得到石墨烯包覆的氧化铝；
C、将10g戊二胺的水溶液缓慢加入14.3g的己二酸，并控制聚合反应釜中的温度在240℃，压力控制在0.1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；将3g石墨烯包覆的氧化铝与200g尼龙预聚体混合，控制反应釜的温度255℃，压力为常压或负压，反应2小时后即制备得到该尼龙。
经测试，实施例1制备的尼龙的导热系数为1.2 W/(m.K)，氧指数为28。
实施例2：
A、将0.02g硝酸铝配成0.2mol/L的溶液，将硝酸铝溶液置于大烧杯中，并加入35g的尿素。在大烧杯中加水至1500mL。先保持常温搅拌1h，再将混合液杯口用保鲜膜密封并于90℃水浴锅中保温1 h，整个过程中仍然保持搅拌。待自然降温后，将沉淀产物进行多次抽滤；将抽滤好的粉末于850℃煅烧，纯洗后烘干，得到氨基化多孔纳米氧化铝。
B、将0.1g氨基化多孔纳米氧化铝粉末分散在2 g/mL氧化石墨烯水分散液中，氧化石墨烯水分散液中的氧化石墨烯为0.012g，在30℃下搅拌均匀，过滤可得到石墨烯包覆的氧化铝；
C、将15g戊二胺的水溶液缓慢加入21.45g的己二酸，并控制聚合反应釜中的温度在240℃，压力控制在0.1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；将5g石墨烯包覆的氧化铝与250g尼龙预聚体混合，控制反应釜的温度255℃，压力为常压或负压，反应2小时后即制备得到该尼龙。
经测试，实施例2制备的尼龙的导热系数为1.5 W/(m.K)，氧指数为30.8。
实施例3：
A、将0.035g硝酸铝配成0.5mol/L的溶液，将硝酸铝溶液置于大烧杯中，并加入40g的尿素。在大烧杯中加水至1500mL。先保持常温搅拌1h，再将混合液杯口用保鲜膜密封并于90℃水浴锅中保温1 h，整个过程中仍然保持搅拌。待自然降温后，将沉淀产物进行多次抽滤；将抽滤好的粉末于900℃煅烧，纯洗后烘干，得到氨基化多孔纳米氧化铝。
B、将0.1g氨基化多孔纳米氧化铝粉末分散在2 g/mL氧化石墨烯水分散液中，氧化石墨烯水分散液中的氧化石墨烯为0.015g，在50℃下搅拌均匀，过滤可得到石墨烯包覆的氧化铝；
C、将23g戊二胺的水溶液缓慢加入28.6g的己二酸，并控制聚合反应釜中的温度在230℃，压力控制在1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；将7g石墨烯包覆的氧化铝与300g尼龙预聚体混合，控制反应釜的温度250℃，压力为常压或负压，反应2小时后即制备得到该尼龙。
经测试，实施例3制备的尼龙的导热系数为2.2W/(m.K)，氧指数为29。
实施例4：
A、将0.04g硝酸铝配成0.5mol/L的溶液，将硝酸铝溶液置于大烧杯中，并加入45g的尿素。在大烧杯中加水至1500mL。先保持常温搅拌1h，再将混合液杯口用保鲜膜密封并于90℃水浴锅中保温1 h，整个过程中仍然保持搅拌。待自然降温后，将沉淀产物进行多次抽滤；将抽滤好的粉末于950℃煅烧，纯洗后烘干，得到氨基化多孔纳米氧化铝。
B、将0.1g氨基化多孔纳米氧化铝粉末分散在2 g/mL氧化石墨烯水分散液中，氧化石墨烯水分散液中的氧化石墨烯为0.018g，在50℃下搅拌均匀，过滤可得到石墨烯包覆的氧化铝；
C、将28g戊二胺的水溶液缓慢加入35.75g的己二酸，并控制聚合反应釜中的温度在230℃，压力控制在1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；将9g石墨烯包覆的氧化铝与350g尼龙预聚体混合，控制反应釜的温度250℃，压力为常压或负压，反应3小时后即制备得到该尼龙。
经测试，实施例4制备的尼龙的导热系数为2.6W/(m.K)，氧指数为32。
实施例5：
A、将0.05g硝酸铝配成0.5mol/L的溶液，将硝酸铝溶液置于大烧杯中，并加入50g的尿素。在大烧杯中加水至1500mL。先保持常温搅拌1h，再将混合液杯口用保鲜膜密封并于90℃水浴锅中保温1 h，整个过程中仍然保持搅拌。待自然降温后，将沉淀产物进行多次抽滤；将抽滤好的粉末于1000℃煅烧，纯洗后烘干，得到氨基化多孔纳米氧化铝。
B、将0.1g氨基化多孔纳米氧化铝粉末分散在2 g/mL氧化石墨烯水分散液中，氧化石墨烯水分散液中的氧化石墨烯为0.02g，在50℃下搅拌均匀，过滤可得到石墨烯包覆的氧化铝；
C、将34g戊二胺的水溶液缓慢加入42.9g的己二酸，并控制聚合反应釜中的温度在230℃，压力控制在1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；将10g石墨烯包覆的氧化铝与400g尼龙预聚体混合，控制反应釜的温度250℃，压力为常压或负压，反应3小时后即制备得到该尼龙。
经测试，实施例5制备的尼龙的导热系数为3.1W/(m.K)，氧指数为34。
Claims (5)
1.一种复合填料改性尼龙的制备方法，其特征是，该制备方法的步骤为：
A、将硝酸铝、沉淀剂共混后，在一定温度下反应，反应完全后经过抽滤、干燥、煅烧后制备得到多孔纳米氧化铝；再通过氨基化试剂改性多孔氧化铝，即得到氨基化多孔纳米氧化铝；
B、将氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装，形成石墨烯包覆的氧化铝；
C、将二元胺的水溶液加入二元酸，并控制聚合反应釜中的温度在230-250℃，压力控制在0.1-1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；
将石墨烯包覆的氧化铝与尼龙预聚体混合，在高压反应釜中缩聚得到尼龙复合材料。
2.根据权利要求1所述的复合填料改性尼龙的制备方法，其特征是，所述尼龙的各组分重量配比为：硝酸铝0.015-0.05份、沉淀剂30-50份、石墨烯0.01-0.02份、二元胺10-34份、二元酸14.3-42.9份。
3.根据权利要求1所述的复合填料改性尼龙的制备方法，其特征是，步骤B中，所述氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装的步骤为：氨基化多孔纳米氧化铝粉分散在氧化石墨烯中，在40-70℃下搅拌2-5小时。
4.根据权利要求1所述的复合填料改性尼龙的制备方法，其特征是，所述沉淀剂为尿素。
5.根据权利要求1所述的复合填料改性尼龙的制备方法，其特征是，所述二元酸为戊二胺、己二胺中的至少一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110088750.9A CN112851962B (zh) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 复合填料改性尼龙的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110088750.9A CN112851962B (zh) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 复合填料改性尼龙的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112851962A true CN112851962A (zh) | 2021-05-28 |
| CN112851962B CN112851962B (zh) | 2022-04-01 |
Family
ID=76007964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110088750.9A Active CN112851962B (zh) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 复合填料改性尼龙的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112851962B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104845359A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-19 | 横店集团得邦工程塑料有限公司 | 一种高导热高散热尼龙复合材料及其制备方法和应用 |
| CN107880538A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-04-06 | 上海阿莱德实业股份有限公司 | 一种高导热石墨烯改性尼龙复合材料及其制备方法 |
| CN108929536A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-04 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种导热电子设备用石墨烯/聚酰胺复合材料及制备方法 |
| CN109181283A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-11 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种导热绝缘尼龙塑料用石墨烯母料及制备方法 |
| CN109180929A (zh) * | 2018-07-23 | 2019-01-11 | 北京化工大学 | 一种抗静电级石墨烯尼龙6复合材料制备方法 |
-
2021
- 2021-01-22 CN CN202110088750.9A patent/CN112851962B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104845359A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-19 | 横店集团得邦工程塑料有限公司 | 一种高导热高散热尼龙复合材料及其制备方法和应用 |
| CN107880538A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-04-06 | 上海阿莱德实业股份有限公司 | 一种高导热石墨烯改性尼龙复合材料及其制备方法 |
| CN109180929A (zh) * | 2018-07-23 | 2019-01-11 | 北京化工大学 | 一种抗静电级石墨烯尼龙6复合材料制备方法 |
| CN108929536A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-04 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种导热电子设备用石墨烯/聚酰胺复合材料及制备方法 |
| CN109181283A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-11 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种导热绝缘尼龙塑料用石墨烯母料及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112851962B (zh) | 2022-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111378120A (zh) | 耐热聚酰胺材料及其制备方法 | |
| KR20120049150A (ko) | 직물 보강 삽입물용 접착제 및 그 사용 | |
| CN107880264A (zh) | 一种石墨烯改性聚酰胺导热热熔胶及其制备方法 | |
| CN112851962B (zh) | 复合填料改性尼龙的制备方法 | |
| CN110804286B (zh) | 一种利用淀粉包覆聚磷酸铵制备阻燃复合材料的工艺 | |
| CN105504271A (zh) | 服装用低熔点共聚酰胺热熔胶及其加工方法 | |
| 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 | |
| JP6777294B2 (ja) | ポリアミド樹脂組成物およびその成形品 | |
| CN110628052A (zh) | 石墨烯分散液、石墨烯/聚合物复合材料及其制备方法 | |
| 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 | |
| CN108314989B (zh) | 一种净化空调风管密封胶及其制备方法 | |
| CN112694642A (zh) | 一种同时具有阻燃导热功能的改性氢氧化镁的制备方法及在尼龙材料上的应用 | |
| CN101560322A (zh) | 聚苯醚包覆环氧树脂微胶囊及其制备方法 | |
| US5002995A (en) | Acrylic rubber composition | |
| CN110511375A (zh) | 一种抗静电聚酰胺复合材料及其制备方法 | |
| CN106188672A (zh) | 一种长效稳定印刷胶辊的包覆胶胶料及其制备方法 | |
| CN112341812B (zh) | 一种自组装网络聚酰胺组合物及其制备方法和应用 | |
| KR20100019374A (ko) | 전도성 접착 조성물로서의 코폴리아미드 중 탄소 나노튜브 분산물의 용도 | |
| CN110760177B (zh) | 导电聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法 | |
| JPH0678458B2 (ja) | 樹脂組成物 | |
| CN110655787B (zh) | 导电聚苯醚/聚酰胺66组合物及其制备方法 | |
| CN113736305A (zh) | 一种三聚磷酸盐/氮化碳纳米复合材料及其制备方法和在水性防腐涂料中的应用 | |
| CN112876675A (zh) | 复合填料增强尼龙的制备方法 | |
| CN111117431A (zh) | 一种水性环氧阻燃涂料及其制备方法 | |
| JP2011207981A (ja) | 電磁波シールド性ポリアミド樹脂組成物及びその成形品 |
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 |