CN1931923A - 尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料及其直接制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料包括下列组分：尼龙6/无机粒子90－99％(重量)，玻璃纤维1－10％(重量)。其直接制备方法为将尼龙6/无机粒子纳米复合材料和玻璃纤维，在高速搅拌机中充分混合，在230－245℃温度，在高纯氮气保护下进行熔融；熔融混合物经挤出、水下拉条、冷却、切粒、干燥后得到尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料。本发明制备的尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料具有优异的力学、耐热、抗压、耐溶剂、耐磨等性能，产品外观白等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种尼龙6/无机粒子纳米复合材料及其制备方法。
背景技术
目前尼龙6/无机粒子纳米复合材料或者尼龙6/玻璃纤维复合材料的研究已取得了很多成果，部分复合材料已经工业化，但是尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料的研究很少，更没有工业化的产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米粒子分布均匀，粒径分布窄且可以控制，产品不变色，成本低的尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料的制备方法。
本发明的目的是通过如下方式实现的：一种尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料，包括下列组分：
尼龙6/无机粒子 90-99％(重量)
玻璃纤维 1-10％(重量)。
一种尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料的制备方法，将尼龙6/无机粒子纳米复合材料和玻璃纤维，在高速搅拌机中充分混合，在230-245℃温度，在高纯氮气保护下进行熔融；熔融混合物经挤出、水下拉条、冷却、切粒、干燥后得到尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料。
一种尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料的制备方法(是在制备尼龙6/无机粒子过程中加入玻璃纤维)：将无机酸酯或无机酸盐进行水解得均匀的溶液，在水解所得的溶液中加入己内酰胺混合成均匀的溶液，然后加入玻璃纤维，在高纯氮气保护下在100-140℃进行凝胶1-12小时，待凝胶生成后在高纯氮气保护下进行聚合，再对复合材料进行纯化得到尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料，无机酸酯为正硅酸酯，正钛酸酯，无机酸盐为硅酸钠。
本发明制备的尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料具有优异的力学、耐热、抗压、耐溶剂、耐磨等性能，产品外观白等优点。如是在制备尼龙6/无机粒子过程中加入玻璃纤维，这样使得它们形核有了载体，更加容易形核，将会围绕玻璃纤维形核长大，因此对晶粒的尺寸和生长方向比较好控制，能够获得更优异的取向力学性能。
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1
尼龙6/SiO2/玻璃纤维纳米复合材料的制备
将900克尼龙6/SiO2纳米复合材料(SiO2含量为3％)和100克玻璃纤维在高速搅拌机中充分混合后投入双螺杆配混挤出机(SJSH-30型，螺杆直径30mm，长径比为23，南京橡胶机械厂)中进行熔融机械共混，五区的温度依次为：215、220、225、230、225℃，机头和熔体温度分别为220和229℃，挤出转速40prm，高纯氮气保护，熔融混合物经挤出、水下拉条、冷却、切粒后得到玻璃纤维含量为10％的尼龙6/SiO2/玻璃纤维纳米复合材料。
实施例2：
尼龙6/SiO2/玻璃纤维纳米复合材料的制备
在反应装置中加入11.3ml正硅酸乙酯，再加入3.6ml水和5ml的丙酮，在搅拌下加入1滴1M的盐酸调节其酸度，在室温下进行水解得透明溶液，再加入392克己内酰胺在70-80℃的温度下熔融，待己内酰胺全部熔融后，强烈搅拌使两者混合均匀，同时减压，将水解生成的乙醇和加入的丙酮抽出。加入玻璃纤维4克，搅拌均匀，再将所得的溶液在高纯氮气的保护下在100-140℃凝胶6小时，直到原来均匀透明的溶液变为凝固的透明凝胶为止。在高纯氮气的保护下将凝胶在250-260℃进行常压聚合15小时，再关掉充氮口，真空度为0.1MPa的压力下减压聚合14小时，纯化后即得尼龙6/SiO2/玻璃纤维纳米复合材料(三者含量分别为98％、1％、1％)。
实施例3：
尼龙6/TiO2/玻璃纤维纳米复合材料的制备
在反应装置中加入正钛酸乙酯720ml和180mlH2O，180ml丙酮，在室温下进行水解得透明溶液，加入3700克己内酰胺在70-80℃的温度下熔融，再将水解所得的溶液在搅拌下慢慢加入熔融己内酰胺中，强烈搅拌使两者混合均匀，再在真空度为0.08MPa时减压20分钟，将水解生成的乙醇和加入的丙酮抽出。加入玻璃纤维100克，搅拌均匀，然后将所得的溶液在高纯氮气的保护下在100-140℃凝胶6小时，将凝胶在高纯氮气的保护下在250-260℃，1～5atm下进行高压聚合15小时，再关掉充氮口在真空度为0.08MPa下聚合8小时，纯化后即得尼龙6/TiO2/玻璃纤维纳米复合材料(三者含量分别为92.5％、5％、2.5％)。
Claims (4)
1、一种尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料，包括下列组分：
尼龙6/无机粒子 90-99％(重量)
玻璃纤维 1-10％(重量)。
2、根据权利要求1所述的尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料的制备方法，其特征是：将尼龙6/无机粒子纳米复合材料和玻璃纤维，在高速搅拌机中充分混合，在230-245℃温度，在高纯氮气保护下进行熔融；熔融混合物经挤出、水下拉条、冷却、切粒、干燥后得到尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料。
3、根据权利要求1所述尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料的制备方法，其特征是：将无机酸酯或无机酸盐进行水解得均匀的溶液，在水解所得的溶液中加入己内酰胺混合成均匀的溶液，然后加入玻璃纤维，在高纯氮气保护下在100-140℃进行凝胶1-12小时，待凝胶生成后在高纯氮气保护下进行聚合，再对复合材料进行纯化得到尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料。
4、根据权利要求3所述尼龙6/无机粒子/玻璃纤维纳米复合材料的制备方法，其特征是：无机酸酯为正硅酸酯，正钛酸酯，无机酸盐为硅酸钠。
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