纳米尼龙6复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12403645阅读:244来源:国知局

本发明涉及一种纳米尼龙6复合材料,特别是一种纳米尼龙6复合材料及其制备方法。



背景技术:

尼龙是聚酰胺的统称,其具有优良的力学性能,化学性能,机械性能,耐腐蚀性,自润滑性,电绝缘性良好,比重小,易于加工成型,被广泛应用于汽车、电子电器,机械仪器仪表等领域,是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、应用最广、综合性能最优良的挤出树脂。在聚酰胺树脂中,尼龙6和尼龙66的产量与消耗量最大,约占总聚酰胺的90%左右,尼龙主要在力学、化学、热学性能等方面有突出的特点。

但也存在较突出的缺点,如本身有吸水性,而低温发脆;耐环境能力差,室外使用,易变黄变色发脆。抗拉强度的各向异性大,制品易变形,连续使用温度低,蠕变性能大,不耐长期载荷,填加玻璃纤维的PA流动性较差,难于满足大件制品的成型注塑。作为工程塑料使用,其物理性能和机械性能还需要进一步的提高,现有的改性方法基本为将采取共混改性的方式,然而,现有的改性PA的性能仍然不能满足需求。

各种新型材料的复合材料逐渐被开发,但是价格高昂、加工比较困难,所以采用新的材料已经迫在眉睫,随着各种纳米材料的性能逐渐显现,其本身性能也逐渐显现,但是由于纳米材料的容易团聚,在材料中挤塑很难显示出纳米特性。因此,如何来提供一种具有纳米功能的新型尼龙复合材料。



技术实现要素:

本发明就是要针对现有技术存在的不足,提供一种纳米尼龙6复合材料及其制备方法;其制成的纳米尼龙6性能优良,制备成本低,适应性强,耐击穿性能及电气性能优异,且施工方便,安全可靠。

本发明一种纳米尼龙6复合材料,其包括以下质量份数的原料组成,尼龙6 35-60份,相容剂 0-5份,阻燃母粒 15-20份,玻璃纤维 25-40份。

本发明所述的一种纳米尼龙6复合材料,优选是由以下质量份数的原料组成,尼龙6 35-60份,相容剂 0-5份,阻燃母粒或阻燃剂 15-20份,玻璃纤维 25-40份,乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1-3,抗氧剂0.1-0.3份。

进一步的所述的阻燃母粒为石墨烯磷氮阻燃剂母粒。

优选所述的阻燃母粒由以下质量份数的组分组成:PE 10-20份,磷氮阻燃剂60-80份,石墨烯胶体10-20分。

优选所述的相容剂为接枝聚乙烯或聚丙烯。

进一步的所述的抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂1076。

进一步的所述的石墨烯胶体包括下列质量组分组成石墨烯 5-10份,PU 85-90份,DMF 3-5份。

本发明的另一目的一种纳米尼龙6复合材料制备方法,包括阻燃母粒的制备,所述阻燃母粒以磷氮阻燃剂,PE,PU,DMF,偶联剂,石墨烯及抗氧剂为原料,其特征是所述阻燃母粒的制备方法如下:

(1)将磷氮阻燃剂与PE放入高速搅拌机,高速搅拌,再加入偶联剂至均匀为混料;

(2)将PU加入DMF溶解,加入石墨烯,室温搅拌,然后进行超声分散为分散液;

(3)将步骤(2)获得的分散液均匀加入步骤(1)搅拌后的混料中,继续加热搅拌为均匀混料;

(4)由步骤(3)搅拌均匀后的均匀混料加入抗氧剂,继续搅拌加热烘干,至水分含量为0.05-0.2 wt%;通过挤塑成型,即为阻燃母粒。

本发明所述偶联剂为PP-G-MAH、KH550。

本发明的有益效果是:本发明制备的复合材料具有优异的性能。解决了石墨烯的团聚和分散问题,以及磷氮阻燃剂不稳定的问题。

具体实施方式:

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明,本发明实施方案中所述各组分均可通过市售获得。

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明:

所述的阻燃母粒包括以下质量份数的原料:聚乙烯即PE10份、阻燃剂80份、石墨烯胶体10份,所述阻燃剂为磷氮阻燃剂。所述磷氮阻燃剂为多聚磷酸铵或三聚氰胺盐。

所述石墨烯胶体包括以下质量份数的原料:聚氨酯 PU 90份、石墨烯粉体5份和DMF 5份。

实施例1:

一种纳米尼龙6复合材料及其制备,其配方组成如下表:

表1:一种纳米尼龙6复合材料配比(质量份)

对比例1:

表2:纳米尼龙6复合材料及其制备的配方组成

对比例2:

表3:尼龙6的配方组成

本发明的实施例的配方中的阻燃母粒可通过下述方法制备而成,(1)将磷氮阻燃剂与PE放入高速搅拌机,高速搅拌,再加入偶联剂至均匀为混料;(2)将PU加入DMF溶解,加入石墨烯,室温搅拌,然后进行超声分散为分散液;(3)将步骤(2)获得的均匀分散液加入步骤(1)搅拌后的混料中,继续加热搅拌为均匀混料;(4)由步骤(3)搅拌均匀后的均匀混料加入抗氧剂,继续搅拌加热烘干,至水分含量为0.05-0.2 wt%;通过挤塑成型,即通过双螺杆挤塑成型,即为阻燃母粒。然后将上述的各组分通过现有方法制备成纳米尼龙6复合材料。

将实施例1,2,3、4制备的本发明所述纳米尼龙6复合材料进行性能测试,所得的测试结果见下表4:

表4:实施例所得复合材料的性能

说明:从上表4性能检测后的本发明产品性能可以看出本发明的产品其拉伸强度与缺口冲击强度及阻燃性均优越。

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