专利名称：有机改质层状复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子材料的组合物，特别涉及一种聚酰胺与聚胺酯高分子材料树脂的组合物。
背景技术：
因应产品的各项特殊需求(如耐燃性、阻气性等)，众多复合材料的开发与研究正不断地在进行，由于复合材料中的高分子材料与无机物因兼容性差，故无机物必须进行表面有机改质，以使复合材料能够充分发挥无机物的特性。现有的复合材料的制法是将有机改质层状材料加入高分子材料中，并藉由有机改质层状材料与高分子材料之间形成相互作用力，使得所形成的复合材料获得较高分子材料更加良好及稳定的物理、化学性质(如机械强度、热稳定性、阻气性等)，藉以因应产品的各项特殊需求。传统上，前述有机改质层状材料大多是利用阳离子界面活性剂作改质处理而得，且再藉由与高分子材料进行熔融混炼或单体聚合，以达均匀分散于高分子材料中，藉以获得插层型或脱层型复合材料，其中，又以脱层型复合材料的物化性为较佳。然而，上述现有的有机改质层状材料仍无法与大部份的高分子材料形成良好的相互作用力，因此所形成的复合材料大多仅能达到插层型态，而无法达到脱层型态，因此，传统改质所制得的复合材料其物化性提升相当有限。有鉴于此，如何针对上述现有技术所存在的缺点进行研发改良，让有机改质层状材料与高分子材料形成良好的相互作用力，实为相关业界所需努力研发的目标。
发明内容
为解决上述的问题，本发明提供一种有机改质层状复合材料，包含第一材料与第二材料。第一材料为聚酰胺或聚酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或并乙基双十八酰胺或硬酯酸镁或硬酯酸锌，且第一材料平均分子量小于10000。第二材料为有机改质层状材料，其所占重量比为有机改质层状复合材料的I 65%，且第二材料各层平均层间距介于I 9纳米。所述的有机改质层状复合材料，其中，所述第二材料为黏土或水滑石。所述的有机改质层状复合材料，其中，所述第二材料各层平均层间距介于2 5纳米。因此，本发明的主要目的在于提供一种有机改质层状复合材料，此有机改质层状复合材料与高分子材料形成良好的相互作用力，以获得较佳的机械强度、热稳定性、与阻气性。此外，本发明亦提供另一种聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，包含第三材料与第四材料，第三材料包含有第一材料及第二材料。第一材料为聚酰胺或聚酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或并乙基双十八酰胺或硬酯酸镁或硬酯酸锌，且第一材料的平均分子量小于10000。第二材料为有机改质层状材料，且第二材料各层平均层间距介于I 9纳米。第四材料为聚酰胺或聚酰胺共聚合物。所述的聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，其中，所述有机改质层状材料的重量百分比为所述聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂的I 30%。所述的聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，其中，所述第四材料为尼龙6或尼龙66。所述的聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，其中，所述有机改质层状材料各层平均层间距介于4 6纳米。因此，本发明的主要目的在于提供一种聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，此有机改质层状复合材料与高分子材料形成良好的相互作用力，以获得较佳的机械强度、热稳定性、与阻气性。此外，本发明亦提供又一种聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂,包含第五材料与第六材料，第五材料包含有第三材料及第四材料，而第三材料包含有第一材料及第二材料。第一材料为聚酰胺或聚酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或并乙基双十八酰胺或硬酯酸镁或硬酯酸锌，且第一材料的平均分子量小于10000。第二材料为有机改质层状材料，且第二材料各层平均层间距介于I 9纳米。第四材料为聚酰胺或聚酰胺共聚合物。第六材料为聚氨酯或聚氨脲酯或其共聚合物。所述的聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂，其中，所述有机改质层状材料的重量比为所述聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂的O. I 10%。所述的聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂，其中，所述有机改质层状材料各层平均层间距介于4 6纳米。因此，本发明的主要目的在于提供一种聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂，此有机改质层状复合材料是与高分子材料形成良好的相互作用力，以获得较佳的机械强度、热稳定性、与阻气性。
图1，为本发明第一实验例的有机改质层状复合材料经X-光绕射光谱仪分析的实验结果图。图2A，为本发明第二实验例的尼龙6/有机改质层状复合材料树脂经X-光绕射光谱仪分析的实验结果图。图2B，为本发明第二实验例的编号N6-MB10样本的穿透式电子显微镜图。图2C，为本发明第二实验例的编号N6-MB20样本的穿透式电子显微镜图。图2D，为本发明第三实验例的编号N6-MB50样本的穿透式电子显微镜图。图3，为本发明第三实验例的TPU/尼龙6/有机改质层状复合材料经X-光绕射光谱仪的实验结果图。
具体实施例方式由于本发明公开一种有机改质层状复合材料，其中所利用的有机材料及高分子材料相关制程及化学原理，已为本领域技术人员所熟知，故以下文中说明，不再作完整描述。
4同时，以下文中所对照的附图，表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，事先声明。本发明提供第一较佳实施例，为一种有机改质层状复合材料，包含有第一材料与第二材料。第一材料可以是聚酰胺(Polyamide)、聚酯(Polyester)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer, EVA)、并乙基双十八酸胺(EthyleneBis-Stearamide,EBS)、硬酯酸镁、或者是硬酯酸锌。而第一材料平均分子量小于10000 (g/mole)。第二材料为有机改质层状材料，第二材料所占重量百分比为有机改质层状复合材料的I 65%，且第二材料各层平均层间距介于I 9纳米(nm)。第一较佳实施例所提供的有机改质层状复合材料，其制法包含以下步骤首先，制备聚酰胺、聚酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、并乙基双十八酰胺、硬酯酸镁或者是硬酯酸锌做为第一材料。第一材料是用来做为助脱层剂。第一材料的平均分子量如前所述是小于10000，且又以介于500至10000为较佳。另外，制备有机改质层状材料做为第二材料，本第一较佳实施例的第二材料是米用有机改质黏土(Modified Clay)或有机改质水滑石(Modified Layered DoubleHydroxides, Modified LDHs)做为有机改质层状材料，第二材料所占重量百分比为有机改质层状复合材料整体重量的I至65%。将有机改质层状材料与第一材料一起加入有机溶剂中，经过机械搅拌以及研磨后，加热以除去有机溶剂。此外，为使有机改质层状材料与第一材料的混合效果更佳，可以在机械搅拌以及研磨后，进一步施以捏合作业。而本第一较佳实施例所提供的第二材料，在制作完成后，各层平均层间距介于I至9纳米，且第二材料各层平均层间距又以介于2至5纳米为最佳。并且，本第一较佳实施例所提供的有机改质层状材料可作为后续制作改质高分子材料用。以下提供的实验例则是以采用聚酰胺做为第一材料(助脱层剂)。第一实验例首先，分别制备平均层间距为I. 85纳米的有机改质黏土与分子量为500 10000的聚酰胺，前述有机改质黏土与聚酰胺采I : I等比例制备。将制备而得的有机改质黏土与聚酰胺加入由甲苯与甲醇组成的有机溶剂中，经机械搅拌约45至70分钟，且经球磨机研磨约20至35分钟，施以或不施以捏合，并加热去除有机溶剂，藉以制得有机改质层状复合材料。而经由上述步骤制得的有机改质层状复合材料，则是经X-光绕射光谱仪(X-rayDiffraction, XRD)来检测有机改质层状材料的各层平均层间距，并且同时将单纯的黏土(采用一般市售蒙脱土)与有机改质黏土经X-光绕射光谱仪进行检测，做为对照。黏土、有机改质黏土与第一实验例所得的有机改质层状复合材料的X-光绕射图特征吸收峰所在的2 Θ角度换算而得的有机改质层状材料的平均层间距值列于表一中。
权利要求
1.一种有机改质层状复合材料，包含一第一材料与一第二材料，其特征在于所述第一材料选自于聚酰胺、聚酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、并乙基双十八酰胺、硬酯酸镁、以及硬酯酸锌所构成的群组，且所述第一材料平均分子量小于10000 ;以及所述第二材料为一有机改质层状材料，其所占重量百分比为所述有机改质层状复合材料的I 65%，且所述第二材料各层平均层间距介于I 9纳米。
2.根据权利要求I所述的有机改质层状复合材料，其特征在于所述第二材料为黏土或水滑石。
3.根据权利要求I所述的有机改质层状复合材料，其特征在于所述第二材料各层平均层间距介于2 5纳米。
4.一种聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，包含一第三材料与一第四材料，其特征在于所述第三材料包含有一第一材料以及一第二材料，其中所述第一材料选自于聚酰胺、聚酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、并乙基双十八酰胺、硬酯酸镁、以及硬酯酸锌所构成的群组，且所述第一材料的平均分子量小于10000 ；所述第二材料为一有机改质层状材料，且所述第二材料各层平均层间距介于I 9纳米；以及所述第四材料选自于聚酰胺及聚酰胺共聚合物所构成的群组。
5.根据权利要求4所述的聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，其特征在于所述有机改质层状材料的重量百分比为所述聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂的I 30%。
6.根据权利要求4所述的聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，其特征在于所述第四材料为尼龙6或尼龙66。
7.根据权利要求4所述的聚酰胺/有机改质层状复合材料树脂，其特征在于所述有机改质层状材料各层平均层间距介于4 6纳米。
8.一种聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂，包含一第五材料与一第六材料，其特征在于所述第五材料包含有一第三材料及一第四材料，而所述第三材料包含有一第一材料以及一第二材料，其中，所述第一材料选自于聚酰胺、聚酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、并乙基双十八酰胺、硬酯酸镁、以及硬酯酸锌所构成的群组，且所述第一材料的平均分子量小于10000 ；所述第二材料为一有机改质层状材料，且所述第二材料各层平均层间距介于I 9纳米;所述第四材料选自于聚酰胺及聚酰胺共聚合物所构成的群组；以及所述第六材料选自于聚氨酯、聚氨脲酯及其共聚合物所构成的群组。
9.根据权利要求8所述的聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂，其特征在于所述有机改质层状材料的重量比为所述聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂的O. I 10%。
10.根据权利要求8所述的聚胺酯/有机改质层状复合材料树脂，其特征在于所述有机改质层状材料各层平均层间距介于4 6纳米。
全文摘要
本发明提供一种有机改质层状复合材料与包含有机改质层状复合材料的有机改质层状复合材料树脂。有机改质层状复合材料包含第一材料与第二材料，其中，第一材料为聚酰胺或聚酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或并乙基双十八酰胺或硬酯酸镁或硬酯酸锌，且第一材料平均分子量小于10000。第二材料为有机改质层状材料，其所占重量比为复合材料的1至65％，且第二材料各层平均层间距介于1至9纳米。藉此，本发明所提供有机改质层状复合材料与高分子材料会形成良好的相互作用力，以获得较佳的机械强度、热稳定性、与阻气性。
文档编号C08L77/00GK102952393SQ20111025187
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者郑世楷, 李绍铭, 陈志勇 申请人:奇菱科技股份有限公司