本发明属于高分子材料应用领域,具体涉及含sio2的pa6t无纺布及其制备方法。
背景技术:
由于pa6t不仅保持了脂肪族尼龙结晶度高、良好的加工流动性等优点,而且其耐热性和力学性能得到提高,同时吸水率降低,有较好的性价比,是介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料聚醚醚酮之间的高耐热性树脂。随着汽车、电子电气、军工、化工、航空航天等领域对材料耐热性要求的提高,半芳香尼龙的市场需求越来越大。
由于pa6t的熔融温度大于其分解温度,所以我们联想到通过静电纺丝对其进行加工。静电纺丝技术是一种制备无纺布的先进手段。其是一种制备纳米尺度连续长丝的技术,以其高效便捷制备微纳米尺寸连续长丝或微球,装置设备简单、条件温和可控、制品性能优异以及样品试剂消耗量少。
sio2具有优秀的介电性能以及良好的化学稳定性。许多学者通过sio2改性尼龙,发现尼龙的力学性能和热学性能都得到了很大的提升,可见sio2可以提升尼龙材料的力学性能和热学性能。
经过静电纺丝的尼龙的力学性能和热学性能并不理想,而sio2可以使尼龙的力学性能和热学性能都得到很大的提升,因此联想到了这样的结合设计。
技术实现要素:
本发明的目的是制备出经过sio2改性的pa6t薄膜。
本发明提供含sio2的pa6t无纺布的制备方法,包括步骤如下:
(1)将pa6t颗粒在高温干燥3小时;
(2)将步骤(1)经过干燥后的pa6t加入甲酸中并加入sio2,密封,在水浴磁力搅拌器中搅拌4小时,直至得到均匀透明溶液,然后在超声波清洗器中共振后,即得质量浓度为8~12%电纺溶液;
(3)在正极与负极为一定的距离,电压和温度为一定范围的条件下静电纺丝,即得pa6t纤维;
所述加入sio2的粒径为40nm,比表面积为400m2/g,质量为0.01~0.05g,例如0.01g,0.02g,0.03g,0.04g,0.05g。sio2过少,改性不明显,sio2过多,无法分散于体系中,不能进行纺丝,所述超声波清洗共振时间为1~3小时。有利于打散体系,便利于静电纺丝,所述的正负极距离为10~30cm。距离过大,会使纺丝喷洒范围偏大,不便于收集,浪费收集材料,所述电压为10~30kv,例如10kv,20kv,30kv。电压过小,不容易成丝,所述高温温度为140℃。
本发明优异效果在于:
(1)在pa6t溶液中,加入一定量的sio2,通过超声共振使sio2稳定分散于体系中,实现了sio2的改性性能,提高了pa6t的冲击强度和拉伸强度;
(2)通过高温静电纺pa6t溶液,有效的降低了pa6t溶液的凝固速度,进一步增大了无纺布的冲击强度和拉伸强度,提高了无纺布的降解起始温度,得到的无纺布具有良好的使用效果。
附图说明
图1含sio2的pa6t无纺布的制备工艺流程。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式来进一步说明本发明的技术方案。需要强调的是,实施例并不意味着本发明的范围限制在实施例叙述的条件内,实施例的目的是进一步阐述本发明的内容及其可行性。
实施例1
含sio2的pa6t无纺布的制备方法,所述方法包括配置pa6t溶液作为静电纺丝液,然后采取高温静电纺丝工艺制备pa6t无纺布
(1)将pa6t颗粒在高温下干燥3小时;
(2)将步骤(1)经过干燥后的pa6t加入甲酸中并加入sio2,密封,在水浴磁力搅拌器中搅拌4小时,直至得到均匀透明溶液,然后在超声波清洗器中共振后,即得质量浓度为10%电纺溶液;
(3)在正极与负极为一定的距离,电压和温度为一定范围的条件下静电纺丝,即得pa6t纤维;
所述sio2的质量为0.01g,所述超声共振的时间为1小时,所述静电纺丝的正负极距离为10cm,所述静电纺丝的电压为30kv,所述静电纺丝温度为140℃。
实施例2
除sio2的质量为0.02g,其余与实施例1相同。
实施例3
除sio2的质量为0.03g,其余与实施例1相同。
实施例4
除sio2的质量为0.04g,其余与实施例1相同。
实施例5
除sio2的质量为0.05g,其余与实施例1相同。
实施例6
除正负极距离为20cm,其余与实施例1相同。
实施例7
除正负极距离为30cm,其余与实施例1相同。
实施例8
除纺丝电压为20kv,其余与实施例1相同。
实施例9
除纺丝电压为10kv,其余与实施例1相同。
实施例10
除静电纺丝温度为120℃,其余与实施例1相同。
实施例11
除静电纺丝温度为30℃,其余与实施例1相同。
实施例12
除超声共振时间为3小时,其余与实施例1相同。
实施例13
除pa6t浓度为12%其余与实施例1相同。
实施例14
除pa6t浓度为8%,其余与实施例1相同。
对比实施例1~14,结果如下表。