本发明属于高分子材料技术领域，具体地说是一种尼龙改性高韧塑料的制备方法。
背景技术：
塑料为合成的高分子化合物{聚合物(polymer)}，又可称为高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的40%～100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯(carothers)及其领导下的一个科研小组研制出来的，是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，它的合成是合成纤维工业的重大突破，同时也是高分子化学的一个重要里程碑。聚酰胺纤维俗称尼龙（nylon），英文名称polyamide（简称pa），密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[nhco]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族pa，脂肪—芳香族pa和芳香族pa。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。是美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。尼龙，是聚酰胺纤维（锦纶）是一种说法，可制成长纤或短纤。
关于尼龙6、尼龙66等常规尼龙树脂的改性研究有很多，经过改性后的尼龙塑料具备较高的力学性能、耐热性能和阻燃性能，在汽车领域、电子电器领域及加工电器领域获得了广泛的应用。目前的尼龙基本上都是以石油的衍生物作为原料制得，例如尼龙市场占有量最大的两个品种尼龙6和尼龙66，他们的原料己内酰胺和己二酸通过苯类同系物经过加氢再氧化等一系列反应制得，而己二胺是通过丁二烯或丙烯腈先合成己二腈再通过催化加氢方法制备，整个合成工艺复杂，存在一定污染。申请号为201110226506.0的专利申请文件公开了一种尼龙塑料pa6的加工工艺，所述的该加工工艺包括如下步骤：(1)把尼龙塑料pa6放在地上并加入适量添加剂进行搅拌，使尼龙粒能够混合均匀；(2)将混好的尼龙粒放入注塑机中进行凝练加工，调节注塑机的温度；(3)将注塑机中出来的尼龙条在水中冷却，通过切粒机把尼龙条切成尼龙粒形状；(4)将切好的尼龙粒称重、打包，最后进行装车。由于在进行混料中加入了适量的黑母粒与尼龙粒混合均匀后，使从注塑机中出来的尼龙粒更加黑亮，而且经过该加工后，在加工过程中把尼龙塑料pa6中混有的杂质过滤出来,使尼龙塑料pa6能够具有更高的利用价值，但是经过改性后的尼龙塑料不具备较高的力学性能、耐热性能和阻燃性能，因此急需研发新的尼龙改性塑料来满足人们的需求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前常用尼龙塑料的韧性不佳，抗冲击强度较差的问题，提供一种尼龙改性高韧塑料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种尼龙改性高韧塑料的制备方法，该制备方法，包括如下步骤：
（1）于35~45℃，取亚麻纤维按水料质量比10~15：1，蒸汽爆破处理，得蒸汽处理料，取蒸汽处理料按质量比1：12~20加入试剂a混合搅拌，过滤，取滤渣于硫棉机，梳理得纤维网，取纤维网于恒温恒湿环境平衡回潮，干燥，得干燥物，取干燥物粉碎过筛，收集过筛颗粒，得预处理亚麻纤维，备用；
（2）按质量比1：15~25取钛白粉、naoh溶液混合，于250~320℃搅拌，降温至45~60℃，得混料，取混料加入混料质量10~15%的添加剂混合搅拌，超声波处理，出料，得改性剂，备用；
（3）于60~75℃，按质量比3：7~12：30取三聚氰胺、甲醛溶液、水混合，调节ph，搅拌，得预聚体，取预聚体按质量比15~25：3：1：80~100加入二甲基硅油、表面活性剂、水混合，剪切分散，得分散液，取分散液按质量比20~30：3加入试剂b混合，于60~70℃，保温，抽滤，取滤渣用水洗涤，干燥，得干燥物，取干燥物按质量比16~25：0.1：20加入引发剂、苯乙烯混合，于60~75℃，抽真空，搅拌，保温，出料，得复合料；
（4）按质量比7~12：3：0.1取复合料、备用的预处理亚麻纤维、助剂混合，高速搅拌，于180~200℃热压，冷却，得热压处理物，取热压处理物按质量比15~25：1~2加入球磨辅料混合，研磨，得研磨料；
（5）按质量份数计，取60~80份尼龙、12~25份聚乳酸、5~8份备用的改性剂、7~12份环氧树脂、3~8份高岭土、2~5份填料、4~8份补强剂，先取尼龙、聚乳酸、环氧树脂混合，高速搅拌，于100~120℃，搅拌，加入高岭土、补强剂、填料混合，升温至130~150℃，搅拌，升温至190~220℃，熔融挤出，流延塑型，冷却，即得尼龙改性高韧塑料。
所述步骤（1）中的试剂a：按质量比1：10~15取石油醚、na2co3溶液，即得试剂a。
所述步骤（2）中的添加剂：按质量比4~7：1：0.1取硬脂酸、微晶石蜡、硅烷偶联剂kh-560混合，即得添加剂。
所述步骤（3）中的表面活性剂：按质量比2~5：1取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基甜菜碱混合，即得表面活性剂。
所述步骤（3）中的引发剂：按质量比1：2~4取偶氮二异丁腈、过硫酸钾混合，即得引发剂。
所述步骤（3）中的试剂b：按质量比6~10：1取柠檬酸溶液、氯化铵混合，即得试剂b。
所述步骤（4）中的助剂：按质量比3~7：1取丁腈橡胶、松香混合，即得助剂。
所述步骤（4）中的球磨辅料：按质量比1~3：8取气相白炭黑、乙撑双脂肪酸酰胺混合，即得球磨辅料。
所述步骤（5）中的补强剂：按质量比2~5：1：1取滑石粉、玻璃纤维、海藻酸钠混合，即得补强剂。
所述步骤（5）中的填料：按质量比1~4：1取玻璃纤维、重质碳酸钙混合，即得填料。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明对亚麻纤维进行蒸汽爆破、试剂浸泡等处理，使得木质素、粗纤维等部分撕裂、脱脂、脱胶，产生多种纤维小分子，并梳理为纤维网恒温恒湿处理后干燥，在较高温度下，水分快速挥发，在纤维内部能够保留毛细管道，使得毛细管壁收缩不完全，成为一个有微孔隙的松散结构，并在后续热混搅拌过程中，会有二次颗粒的产生，即多种化学键作用产生团聚效果，而在冷却后，液相桥消失，并产生高度嵌合的固化作用，提高内部的和易性，提高对外力的分散作用，改善本尼龙塑料的韧性；
（2）本发明以钛白粉和碱液相作用，在水合条件下合成改性钛酸钾晶须成分，其中，添加的硬脂酸成分的分子一端为长链烷基，其结构和聚合物分子结构近似，因而与有机高聚合物基料有一定的相容性，并且分子的另一端为羟基，可与无机成分滑石粉、硅藻土等发生物理、化学作用，另外，硬脂酸本身具有润滑作用，还可使复合体系内摩擦力减少，改善复合体系的流动性能，可辅助后续所制复合料，从润滑分散冲击力方面，改善本塑料的韧性，其次，在热混过程中，可均匀吸附于有机大分子成分上，提供空间位阻作用，同时也使得熔融液相的表面张力降低，能够改善流延塑型后本塑料的韧性及耐冲击性能；
（3）本发明以三聚氰胺、甲醛等为原料，通过本体聚合法制具有自润滑效果的复合料，可在受冲击作用时使得摩擦界面生成一层表面膜，并在后续受冲击或摩擦作用时，提供粘着效应和犁沟效应，提供不同的相互作用以降低摩擦力，在润滑分散冲击力的过程中，结合多种有机及无机成分的填充作用，改善本尼龙材料的韧性；
（4）本发明对亚麻纤维的多重处理，使之预留毛细孔道，结合其它成分，通过化学键合及嵌合作用，提供分散冲击力的作用，制复合料通过降低摩擦及分散冲击力，使得韧性得以提升，因而，本发明对常用尼龙塑料的韧性不佳，抗冲击强度较差的问题解决效果显著，具有很好的应用前景。
具体实施方式
试剂a：按质量比1：10~15取石油醚、质量分数为20%的na2co3溶液，即得试剂a。
试剂b：按质量比6~10：1取质量分数为20%的柠檬酸溶液、氯化铵混合，即得试剂b。
添加剂：按质量比4~7：1：0.1取硬脂酸、微晶石蜡、硅烷偶联剂kh-560混合，即得添加剂。
表面活性剂：按质量比2~5：1取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基甜菜碱混合，即得表面活性剂。
引发剂：按质量比1：2~4取偶氮二异丁腈、过硫酸钾混合，即得引发剂。
助剂：按质量比3~7：1取丁腈橡胶、松香混合，即得助剂。
球磨辅料：按质量比1~3：8取气相白炭黑、乙撑双脂肪酸酰胺混合，即得球磨辅料。
填料：按质量比1~4：1取玻璃纤维、重质碳酸钙混合，即得填料。
补强剂：按质量比2~5：1：1取滑石粉、玻璃纤维、海藻酸钠混合，即得补强剂。
一种尼龙改性高韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
（1）于35~45℃，取亚麻纤维于蒸汽爆破机，按水料质量比10~15：1，于温度16~25℃，压强4.2~5.6mpa条件下，蒸汽爆破处理7~13min，得蒸汽处理料，取蒸汽处理料按质量比1：12~20加入试剂a混合，以500~800r/min磁力搅拌40~60min，过滤，取滤渣于硫棉机，梳理得3~6kg/m2的纤维网，取纤维网于温度20~25℃、相对湿度55~65%的恒温恒湿环境中平衡回潮44~48h，移至60~80℃烘箱干燥5~8h，得干燥物，取干燥物于粉碎机粉碎过200目筛，收集过筛颗粒，得预处理亚麻纤维，备用；
（2）按质量比1：15~25取钛白粉、质量分数为15%的naoh溶液混合，于250~320℃，以350~550r/min磁力搅拌30~55min，降温至45~60℃，得混料，取混料加入混料质量10~15%的添加剂混合搅拌2~4h，移至超声波震荡仪以50~65khz频率超声波处理10~15min，出料，得改性剂，备用；
（3）于60~75℃，按质量比3：7~12：30取三聚氰胺、体积分数为37%的甲醛溶液、水混合，用质量分数为10%的三乙醇胺溶液调节ph至7.6~8.0，以400~700r/min磁力搅拌35~60min，得预聚体，取预聚体按质量比15~25：3：1：80~100加入二甲基硅油、表面活性剂、水混合，以4000~6000r/min剪切分散10~15min，得分散液，取分散液按质量比20~30：3加入试剂b混合，于60~70℃，保温1~3h，抽滤，取滤渣用水洗涤2~4次后，移至烘箱于40~60℃干燥5~8h，得干燥物，取干燥物按质量比16~25：0.1：20加入引发剂、苯乙烯于聚四氟乙烯内衬的反应釜混合，于60~75℃，抽真空，以350~550r/min磁力搅拌30~55min，保温1~3h，出料，得复合料；
（4）按质量比7~12：3：0.1取复合料、备用的预处理亚麻纤维、助剂混合，以2000~4000r/min高速搅拌12~20min，移至平板硫化机的热压区内，于180~200℃热压15~25min后，自然冷却至室温，得热压处理物，取热压处理物按质量比15~25：1~2加入球磨辅料于研钵混合，以300~500r/min研磨1~3h，得研磨料；
（5）按质量份数计，取60~80份尼龙、12~25份聚乳酸、5~8份备用的改性剂、7~12份环氧树脂、3~8份高岭土、2~5份填料、4~8份补强剂，先取尼龙、聚乳酸、环氧树脂于反应釜混合，以3000~5000r/min高速搅拌10~20min，移至双螺杆挤出机，于100~120℃，以100~150r/min搅拌30~50min，加入高岭土、补强剂、填料混合，升温至130~150℃，以300~500r/min搅拌15~30min，升温至190~220℃，熔融挤出，流延塑型，冷却，即得尼龙改性高韧塑料。
实施例1
试剂a：按质量比1：10取石油醚、质量分数为20%的na2co3溶液，即得试剂a。
试剂b：按质量比6：1取质量分数为20%的柠檬酸溶液、氯化铵混合，即得试剂b。
添加剂：按质量比4：1：0.1取硬脂酸、微晶石蜡、硅烷偶联剂kh-560混合，即得添加剂。
表面活性剂：按质量比2：1取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基甜菜碱混合，即得表面活性剂。
引发剂：按质量比1：2取偶氮二异丁腈、过硫酸钾混合，即得引发剂。
助剂：按质量比3：1取丁腈橡胶、松香混合，即得助剂。
球磨辅料：按质量比1：8取气相白炭黑、乙撑双脂肪酸酰胺混合，即得球磨辅料。
填料：按质量比1：1取玻璃纤维、重质碳酸钙混合，即得填料。
补强剂：按质量比2：1：1取滑石粉、玻璃纤维、海藻酸钠混合，即得补强剂。
一种尼龙改性高韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
（1）于35℃，取亚麻纤维于蒸汽爆破机，按水料质量比10：1，于温度16℃，压强4.2mpa条件下，蒸汽爆破处理7min，得蒸汽处理料，取蒸汽处理料按质量比1：12加入试剂a混合，以500r/min磁力搅拌40min，过滤，取滤渣于硫棉机，梳理得3kg/m2的纤维网，取纤维网于温度20℃、相对湿度55%的恒温恒湿环境中平衡回潮44h，移至60℃烘箱干燥5h，得干燥物，取干燥物于粉碎机粉碎过200目筛，收集过筛颗粒，得预处理亚麻纤维，备用；
（2）按质量比1：15取钛白粉、质量分数为15%的naoh溶液混合，于250℃，以350r/min磁力搅拌30min，降温至45℃，得混料，取混料加入混料质量10%的添加剂混合搅拌2h，移至超声波震荡仪以50khz频率超声波处理10min，出料，得改性剂，备用；
（3）于60℃，按质量比3：7：30取三聚氰胺、体积分数为37%的甲醛溶液、水混合，用质量分数为10%的三乙醇胺溶液调节ph至7.6，以400r/min磁力搅拌35min，得预聚体，取预聚体按质量比15：3：1：80加入二甲基硅油、表面活性剂、水混合，以4000r/min剪切分散10min，得分散液，取分散液按质量比20：3加入试剂b混合，于60℃，保温1h，抽滤，取滤渣用水洗涤2次后，移至烘箱于40℃干燥5h，得干燥物，取干燥物按质量比16：0.1：20加入引发剂、苯乙烯于聚四氟乙烯内衬的反应釜混合，于60℃，抽真空，以350r/min磁力搅拌30min，保温1h，出料，得复合料；
（4）按质量比7：3：0.1取复合料、备用的预处理亚麻纤维、助剂混合，以2000r/min高速搅拌12min，移至平板硫化机的热压区内，于180℃热压15min后，自然冷却至室温，得热压处理物，取热压处理物按质量比15：1加入球磨辅料于研钵混合，以300r/min研磨1h，得研磨料；
（5）按质量份数计，取60份尼龙、12份聚乳酸、5份备用的改性剂、7份环氧树脂、3份高岭土、2份填料、4份补强剂，先取尼龙、聚乳酸、环氧树脂于反应釜混合，以3000r/min高速搅拌10min，移至双螺杆挤出机，于100℃，以100r/min搅拌30min，加入高岭土、补强剂、填料混合，升温至130℃，以300r/min搅拌15min，升温至190℃，熔融挤出，流延塑型，冷却，即得尼龙改性高韧塑料。
实施例2
试剂a：按质量比1：15取石油醚、质量分数为20%的na2co3溶液，即得试剂a。
试剂b：按质量比10：1取质量分数为20%的柠檬酸溶液、氯化铵混合，即得试剂b。
添加剂：按质量比7：1：0.1取硬脂酸、微晶石蜡、硅烷偶联剂kh-560混合，即得添加剂。
表面活性剂：按质量比5：1取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基甜菜碱混合，即得表面活性剂。
引发剂：按质量比1：4取偶氮二异丁腈、过硫酸钾混合，即得引发剂。
助剂：按质量比7：1取丁腈橡胶、松香混合，即得助剂。
球磨辅料：按质量比3：8取气相白炭黑、乙撑双脂肪酸酰胺混合，即得球磨辅料。
填料：按质量比4：1取玻璃纤维、重质碳酸钙混合，即得填料。
补强剂：按质量比5：1：1取滑石粉、玻璃纤维、海藻酸钠混合，即得补强剂。
一种尼龙改性高韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
（1）于45℃，取亚麻纤维于蒸汽爆破机，按水料质量比15：1，于温度25℃，压强5.6mpa条件下，蒸汽爆破处理13min，得蒸汽处理料，取蒸汽处理料按质量比1：20加入试剂a混合，以800r/min磁力搅拌60min，过滤，取滤渣于硫棉机，梳理得6kg/m2的纤维网，取纤维网于温度25℃、相对湿度65%的恒温恒湿环境中平衡回潮48h，移至80℃烘箱干燥8h，得干燥物，取干燥物于粉碎机粉碎过200目筛，收集过筛颗粒，得预处理亚麻纤维，备用；
（2）按质量比1：25取钛白粉、质量分数为15%的naoh溶液混合，于320℃，以550r/min磁力搅拌55min，降温至60℃，得混料，取混料加入混料质量15%的添加剂混合搅拌4h，移至超声波震荡仪以65khz频率超声波处理15min，出料，得改性剂，备用；
（3）于75℃，按质量比3：12：30取三聚氰胺、体积分数为37%的甲醛溶液、水混合，用质量分数为10%的三乙醇胺溶液调节ph至8.0，以700r/min磁力搅拌60min，得预聚体，取预聚体按质量比25：3：1：100加入二甲基硅油、表面活性剂、水混合，以6000r/min剪切分散15min，得分散液，取分散液按质量比30：3加入试剂b混合，于70℃，保温3h，抽滤，取滤渣用水洗涤4次后，移至烘箱于60℃干燥8h，得干燥物，取干燥物按质量比25：0.1：20加入引发剂、苯乙烯于聚四氟乙烯内衬的反应釜混合，于75℃，抽真空，以550r/min磁力搅拌55min，保温3h，出料，得复合料；
（4）按质量比12：3：0.1取复合料、备用的预处理亚麻纤维、助剂混合，以4000r/min高速搅拌20min，移至平板硫化机的热压区内，于200℃热压25min后，自然冷却至室温，得热压处理物，取热压处理物按质量比25：2加入球磨辅料于研钵混合，以500r/min研磨3h，得研磨料；
（5）按质量份数计，取80份尼龙、25份聚乳酸、8份备用的改性剂、12份环氧树脂、8份高岭土、5份填料、8份补强剂，先取尼龙、聚乳酸、环氧树脂于反应釜混合，以5000r/min高速搅拌20min，移至双螺杆挤出机，于120℃，以150r/min搅拌50min，加入高岭土、补强剂、填料混合，升温至150℃，以500r/min搅拌30min，升温至220℃，熔融挤出，流延塑型，冷却，即得尼龙改性高韧塑料。
实施例3
试剂a：按质量比1：12取石油醚、质量分数为20%的na2co3溶液，即得试剂a。
试剂b：按质量比8：1取质量分数为20%的柠檬酸溶液、氯化铵混合，即得试剂b。
添加剂：按质量比5：1：0.1取硬脂酸、微晶石蜡、硅烷偶联剂kh-560混合，即得添加剂。
表面活性剂：按质量比3：1取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基甜菜碱混合，即得表面活性剂。
引发剂：按质量比1：3取偶氮二异丁腈、过硫酸钾混合，即得引发剂。
助剂：按质量比5：1取丁腈橡胶、松香混合，即得助剂。
球磨辅料：按质量比2：8取气相白炭黑、乙撑双脂肪酸酰胺混合，即得球磨辅料。
填料：按质量比3：1取玻璃纤维、重质碳酸钙混合，即得填料。
补强剂：按质量比3：1：1取滑石粉、玻璃纤维、海藻酸钠混合，即得补强剂。
一种尼龙改性高韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
（1）于40℃，取亚麻纤维于蒸汽爆破机，按水料质量比12：1，于温度19℃，压强4.6mpa条件下，蒸汽爆破处理9min，得蒸汽处理料，取蒸汽处理料按质量比1：15加入试剂a混合，以700r/min磁力搅拌50min，过滤，取滤渣于硫棉机，梳理得4kg/m2的纤维网，取纤维网于温度22℃、相对湿度60%的恒温恒湿环境中平衡回潮46h，移至70℃烘箱干燥7h，得干燥物，取干燥物于粉碎机粉碎过200目筛，收集过筛颗粒，得预处理亚麻纤维，备用；
（2）按质量比1：20取钛白粉、质量分数为15%的naoh溶液混合，于270℃，以450r/min磁力搅拌45min，降温至50℃，得混料，取混料加入混料质量12%的添加剂混合搅拌3h，移至超声波震荡仪以55khz频率超声波处理12min，出料，得改性剂，备用；
（3）于65℃，按质量比3：10：30取三聚氰胺、体积分数为37%的甲醛溶液、水混合，用质量分数为10%的三乙醇胺溶液调节ph至7.8，以500r/min磁力搅拌50min，得预聚体，取预聚体按质量比20：3：1：90加入二甲基硅油、表面活性剂、水混合，以5000r/min剪切分散13min，得分散液，取分散液按质量比25：3加入试剂b混合，于65℃，保温2h，抽滤，取滤渣用水洗涤3次后，移至烘箱于50℃干燥7h，得干燥物，取干燥物按质量比19：0.1：20加入引发剂、苯乙烯于聚四氟乙烯内衬的反应釜混合，于65℃，抽真空，以450r/min磁力搅拌45min，保温2h，出料，得复合料；
（4）按质量比9：3：0.1取复合料、备用的预处理亚麻纤维、助剂混合，以3000r/min高速搅拌17min，移至平板硫化机的热压区内，于190℃热压19min后，自然冷却至室温，得热压处理物，取热压处理物按质量比19：1~2加入球磨辅料于研钵混合，以400r/min研磨2h，得研磨料；
（5）按质量份数计，取70份尼龙、16份聚乳酸、7份备用的改性剂、10份环氧树脂、6份高岭土、3份填料、6份补强剂，先取尼龙、聚乳酸、环氧树脂于反应釜混合，以4000r/min高速搅拌15min，移至双螺杆挤出机，于110℃，以120r/min搅拌40min，加入高岭土、补强剂、填料混合，升温至140℃，以400r/min搅拌25min，升温至200℃，熔融挤出，流延塑型，冷却，即得尼龙改性高韧塑料。
对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少步骤1中的预处理亚麻纤维。
对比例2：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少步骤3中的复合料。
对比例3：重庆市某公司生产的尼龙改性高韧塑料。
将上述实施例与对比例制备的尼龙改性高韧塑料进行检测，拉伸强度、断裂伸长率按astmd638方法测定，弯曲强度、弯曲模量按astmd790方法测定，冲击强度按astmd256方法测定，得到的结果如下表1所示。
表1：
综合上述，从表1可以看出本发明的尼龙改性高韧塑料效果更好，值得推广使用，以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。