CN115558142A - 一种增塑尼龙6材料的制备方法 - Google Patents

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吴丽敏
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Suzhou Runjia Polymer Materials Co ltd
Yancheng Institute of Technology
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Abstract

本发明公开了一种增塑尼龙6材料的制备方法，包括：将尼龙6和离子液体分别干燥后，依次加入有机溶剂中，恒温搅拌混匀，得到混合溶液；将混合溶液刮涂于玻璃底材上，经室温静置、烘干后，得到增塑尼龙6材料；本发明尼龙6和离子液体在熔融共混过程中相容性较好，无需再另外添加分散剂或进行多次分散，简化了工艺过程；离子液体能够显著提高尼龙6材料的断裂强度以及降低尼龙6材料的废丝率，离子液体对尼龙6材料具有优异的改性效果。

Description

一种增塑尼龙6材料的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性技术领域，具体是一种增塑尼龙6材料的制备方法。
背景技术
当前，在生产生活中，尼龙纤维是使用量最大的合成化学纤维之一，其具有优良的力学性能和电性能，还具有耐磨、耐油、自润滑、耐腐蚀以及良好的加工性能等优点，被广泛应用于各类纺织品、轮胎帘子布、线缆等领域。但是尼龙纤维的吸水性大、低温及干态时冲击韧性差，使其应用范围受到了一定的限制，为了适应不同领域的特殊要求，需要对尼龙纤维进行改性，如何进一步提高尼龙纤维的强度及加工性能一直是学术届和工业界都十分关注的课题。
大部分学者倾向于对尼龙6进行络合改性研究，通常用来对尼龙6进行络合改性的增塑剂有碘、无水氨、金属氯化物、路易斯酸以及稀土等，传统增塑剂通常具有一定的腐蚀性、毒性和挥发性，而阻碍开发增塑剂发展的主要原因是尼龙6分子间的强氢键力作用。
很多文章报道的研究结果都表明，尼龙6高强高模化的关键是找到合适的增塑剂，增塑剂的加入可以“破坏”尼龙6大分子链间酰胺基团的强氢键力作用，增加大分子链段之间的活动性，使得增塑后的尼龙6卷绕丝能够进行高倍拉伸。
离子液体盐在低温下融化(通常为小于100℃、常温下是液态)，其具有许多独特的性能，使其被广泛应用于工业加工中。由于离子液体中阴阳离子在结构、体积上的差别以及相互间的库伦力作用，使得离子液体的物理化学等性质与常规溶剂有着迥然的差别，而正是离子液体的这些特点使得其可以作为新型溶剂广泛应用于化工生产中。离子液体中阴阳离子化学结构的组合为具有化学可调性的离子液体提供了几乎无限的可能。
由于尼龙6的使用温度比较高，而具有高沸点特性的环保型液体增塑剂较少，当下利用环保型液体增塑剂对尼龙6进行增塑改性方向的研究则更少。离子液体是目前主流的环保型新型溶剂，具有较好的使用温度平台，可以用来替代部分传统的增塑剂用于改性尼龙6的力学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增塑尼龙6材料的制备方法，以解决现有技术中利用环保型液体增塑剂对尼龙6进行增塑改性方向的研究较少的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种增塑尼龙6材料的制备方法，包括：
将尼龙6和离子液体分别干燥后，依次加入有机溶剂中，恒温搅拌混匀，得到混合溶液；
将混合溶液刮涂于玻璃底材上，经室温静置、烘干后，得到增塑尼龙6材料。
进一步的，离子液体、尼龙6和有机溶剂的质量比为(0.1-0.5):20:100。
进一步的，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑溴盐。
进一步的，有机溶剂为甲酸。
进一步的，将尼龙6和离子液体干燥的温度为105℃，时间为12h。
进一步的，恒温搅拌的温度为80℃。
进一步的，将混合溶液刮涂于玻璃底材上，室温静置的时间为12h。
进一步的，将混合溶液刮涂于玻璃底材上，烘干的温度为105℃，时间为8h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种增塑尼龙6材料的制备方法，尼龙6和离子液体在熔融共混过程中相容性较好，无需再另外添加分散剂或进行多次分散，简化了工艺过程；离子液体能够显著提高尼龙6材料的断裂强度以及降低尼龙6材料的废丝率，离子液体对尼龙6材料具有优异的改性效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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做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
一种增塑尼龙6材料的制备方法，包括：
将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐分别置于真空干燥箱中在105℃下干燥12h，之后将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐依次加入装有甲酸的烧杯中，将烧杯用铝箔纸进行密封，之后置于80℃的恒温磁力搅拌器上搅拌混匀，得到混合溶液；其中，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、尼龙6和有机溶剂的质量比为0.5:100:500；
将混合溶液均匀倾倒于玻璃板底材上，使用刮膜机进行匀速刮膜，之后将玻璃板底材在室温下静置12h，再置于鼓风烘箱中在105℃下干燥8h，得到增塑尼龙6材料(无色的尼龙6增塑膜)。
实施例2
一种增塑尼龙6材料的制备方法，包括：
将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐分别置于真空干燥箱中在105℃下干燥12h，之后将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐依次加入装有甲酸的烧杯中，将烧杯用铝箔纸进行密封，之后置于80℃的恒温磁力搅拌器上搅拌混匀，得到混合溶液；其中，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、尼龙6和有机溶剂的质量比为1.0:100:500；
将混合溶液均匀倾倒于玻璃板底材上，使用刮膜机进行匀速刮膜，之后将玻璃板底材在室温下静置12h，再置于鼓风烘箱中在105℃下干燥8h，得到增塑尼龙6材料(无色的尼龙6增塑膜)。
实施例3
一种增塑尼龙6材料的制备方法，包括：
将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑溴盐分别置于真空干燥箱中在105℃下干燥12h，之后将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑溴盐依次加入装有甲酸的烧杯中，将烧杯用铝箔纸进行密封，之后置于80℃的恒温磁力搅拌器上搅拌混匀，得到混合溶液；其中，1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、尼龙6和有机溶剂的质量比为1.5:100:500；
将混合溶液均匀倾倒于玻璃板底材上，使用刮膜机进行匀速刮膜，之后将玻璃板底材在室温下静置12h，再置于鼓风烘箱中在105℃下干燥8h，得到增塑尼龙6材料(无色的尼龙6增塑膜)。
实施例4
一种增塑尼龙6材料的制备方法，包括：
将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐分别置于真空干燥箱中在105℃下干燥12h，之后将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐依次加入装有甲酸的烧杯中，将烧杯用铝箔纸进行密封，之后置于80℃的恒温磁力搅拌器上搅拌混匀，得到混合溶液；其中，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、尼龙6和有机溶剂的质量比为2.0:100:500；
将混合溶液均匀倾倒于玻璃板底材上，使用刮膜机进行匀速刮膜，之后将玻璃板底材在室温下静置12h，再置于鼓风烘箱中在105℃下干燥8h，得到增塑尼龙6材料(无色的尼龙6增塑膜)。
实施例5
一种增塑尼龙6材料的制备方法，包括：
将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐分别置于真空干燥箱中在105℃下干燥12h，之后将尼龙6粉末和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐依次加入装有甲酸的烧杯中，将烧杯用铝箔纸进行密封，之后置于80℃的恒温磁力搅拌器上搅拌混匀，得到混合溶液；其中，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、尼龙6和有机溶剂的质量比为2.5:100:500；
将混合溶液均匀倾倒于玻璃板底材上，使用刮膜机进行匀速刮膜，之后将玻璃板底材在室温下静置12h，再置于鼓风烘箱中在105℃下干燥8h，得到增塑尼龙6材料(无色的尼龙6增塑膜)。
将上述实施例1至5所制得的增塑尼龙6材料与普通的尼龙6材料进行性能测试，测试数据如表1所示。
表1实施例1至5的增塑尼龙6材料与普通的尼龙6材料性能测试数据
Figure BDA0003900092200000071
由表1可以看出：离子液体能够显著提高尼龙6材料的断裂强度以及降低尼龙6材料的废丝率，离子液体对尼龙6材料具有优异的改性效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种增塑尼龙6材料的制备方法，其特征在于，包括：
将尼龙6和离子液体分别干燥后，依次加入有机溶剂中，恒温搅拌混匀，得到混合溶液；
将混合溶液刮涂于玻璃底材上，经室温静置、烘干后，得到增塑尼龙6材料。
2.根据权利要求1所述的增塑尼龙6材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体、尼龙6和有机溶剂的质量比为（0.1-0.5）:20:100。
3.根据权利要求1所述的增塑尼龙6材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑溴盐。
4.根据权利要求1所述的增塑尼龙6材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲酸。
5.根据权利要求1所述的增塑尼龙6材料的制备方法，其特征在于，所述将尼龙6和离子液体干燥的温度为105℃，时间为12h。
6.根据权利要求1所述的增塑尼龙6材料的制备方法，其特征在于，所述恒温搅拌的温度为80℃。
7.根据权利要求1所述的增塑尼龙6材料的制备方法，其特征在于，所述将混合溶液刮涂于玻璃底材上，室温静置的时间为12h。
8.根据权利要求1所述的增塑尼龙6材料的制备方法，其特征在于，所述将混合溶液刮涂于玻璃底材上，烘干的温度为105℃，时间为8h。
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