一种用于尼龙的纳米复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工新材料领域，具体为一种用于尼龙的纳米复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚酰胺纤维俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，密度1.15 g/cm3 ;，是分子主链上含有重复酰胺基团一 [NHC0]—的热塑性树脂总称。
[0003]包括脂肪族PA，脂肪一芳香族PA和芳香族PA。
[0004]其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
[0005]是美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。
[0006]尼龙，是聚酰胺纤维(锦纶)的一种说法，可制成长纤或短纤。
[0007]随着尼龙科技的发展，尼龙在汽车、通讯、电子电气设备、机械设备中的应用逐渐增加，但由于现在的尼龙耐磨耐热性能较差，因此也相对减少了使用其设备的寿命，无形中增加了生产成本。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是克服现有的钛白粉在有机介质中分散程度不好的缺陷，提供一种用于尼龙的纳米复合材料及其制备方法。
[0009 ]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案:
本发明一种用于尼龙的纳米复合材料，包括以下重量份数的各组份:
纳米碳酸妈25?40份、无碱玻纤15?25份、增塑剂0.2?0.6份、碳纤维0.8?1.6份、醇酸树脂2?5份、偶联剂I?3份、氧化锌0.1?0.5份、纳米二氧化钛4?8份。
[0010]优选的，该用于尼龙的纳米复合材料，包括以下重量份数的各组份:
纳米碳酸钙30?36份、无碱玻纤18?22份、增塑剂0.4份、碳纤维1.2份、醇酸树脂3.5份、偶联剂2份、氧化锌0.3份、纳米二氧化钛6份。
[0011]进一步的，所述的纳米碳酸I丐为方解石型立方体状纳米粒子，其粒度<50nm。
[0012]进一步的，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和铝锆偶联剂中的一种或几种。
[0013]进一步的，所述的偶联剂为质量比为2:3?5:1的硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂。
[0014]该用于尼龙的纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤:
1)、将无碱玻纤、醇酸树脂、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛在用超声波发生器中充分混合3?5min，过200?250目的筛子；
2)、加入碳纤维到去离子水中，于40?50°C在900?1500r/min的速度下搅拌均匀； 3)、依次加入增塑剂、偶联剂和氧化锌，升温到60°C反应1.5?2h;
4)、用布氏漏斗过滤分离，并用30°C去离子水清洗2遍，在70°C烘箱中烘干，研磨后得到用于尼龙的纳米复合材料。
[0015]进一步的，在步骤4)中将用于尼龙的纳米复合材料研磨得到1000?2000目粉体。
[0016]进一步的，在步骤I)中超声波发生器的功率为1.2鼎?1.51(1，时间5?15分钟，工作方式为间歇式工作，每工作30秒，暂停30秒。
[0017]进一步的，在步骤3)中升温到60°C反应后用恒温磁力搅拌器进行搅拌，转速为800-1200r/min，搅拌时间为各步骤时间的60_80%。
[0018]本发明的纳米碳酸钙优选方解石型立方体状纳米粒子，粒度<50nm的超细碳酸钙产品，由于粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，在无碱玻纤和醇酸树脂的表面改性包覆后，产生了普通粒子所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，大大增强了材料的耐磨性;使用本发明改性复合材料制成的尼龙高温下不变形、柔韧性好、耐磨强度高，制备方法简单，成本低，应用广泛。
【具体实施方式】
[0019]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]实施例1
一种用于尼龙的纳米复合材料，包括以下重量份数的各组份:
纳米碳酸钙25份、无碱玻纤25份、增塑剂0.2份、碳纤维1.6份、醇酸树脂5份、硅烷偶联剂I份、氧化锌0.1份、纳米二氧化钛4份。
[0021]该用于尼龙的纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤:
1)、将无碱玻纤、醇酸树脂、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛在用超声波发生器中充分混合3?5min，过200?250目的筛子；
2)、加入碳纤维到去离子水中，于40?50°C在900?1500r/min的速度下搅拌均匀；
3)、依次加入增塑剂、偶联剂和氧化锌，升温到60°C反应1.5?2h;
4)、用布氏漏斗过滤分离，并用30°C去离子水清洗2遍，在70°C烘箱中烘干，研磨后得到用于尼龙的纳米复合材料。
[0022]实施例2
一种用于尼龙的纳米复合材料，包括以下重量份数的各组份:
纳米碳酸钙40份，纳米碳酸钙为方解石型立方体状纳米粒子，其粒度< 50nm、
无碱玻纤15份、增塑剂0.6份、碳纤维0.8份、醇酸树脂2份、硼酸酯偶联剂3份、氧化锌
0.5份、纳米二氧化钛8份。
[0023]该用于尼龙的纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤:
1)、将无碱玻纤、醇酸树脂、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛在用超声波发生器中充分混合3?5min，过200?250目的筛子;超声波发生器的功率为1.2KW，时间15分钟，工作方式为间歇式工作，每工作30秒，暂停30秒；
2)、加入碳纤维到去离子水中，于40?50°C在900?1500r/min的速度下搅拌均匀；
3)、依次加入增塑剂、偶联剂和氧化锌，升温到60°C反应1.5?2h;
4)、用布氏漏斗过滤分离，并用30°C去离子水清洗2遍，在70°C烘箱中烘干，研磨得到1000?2000目的用于尼龙的纳米复合材料。
[0024]实施例3
一种用于尼龙的纳米复合材料，包括以下重量份数的各组份:
纳米碳酸钙30份，纳米碳酸钙为方解石型立方体状纳米粒子，其粒度