一种赛璐珞复合材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及赛璐珞的技术领域，尤其涉及一种赛璐珞复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.赛璐珞作为一种人类较早开发使用的塑料材料，具有较好的耐水、耐酸和耐油性能，但存在塑化困难、导热和力学性能不强等缺陷。随着近几十年材料科学的发展，涌现了一大批性能优异的材料，相关研究者利用这些新材料来制备赛璐珞，以提高赛璐珞的性能，这成为一条开发赛璐珞复合材料的新方向，也制备出了较多的性能较优异的赛璐珞复合材料，但赛璐珞的性能改善还存在较大的空间。


技术实现要素：

3.针对传统赛璐珞存在塑化困难、导热和力学性能不强等缺陷，本发明在赛璐珞传统的制备材料硝化纤维素和樟脑基础上，添加碳纳米管气凝胶、四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯，增强了赛璐珞的拉伸强度和导热性能。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种赛璐珞复合材料，以重量份数计，包括：88
‑
96份硝化纤维素、3
‑
5份碳纳米管气凝胶、2
‑
4份四正丙基锆酸酯、1
‑
3份樟脑、0.5
‑
1.5份邻苯二甲酸二辛酯和8
‑
12份溶剂，其中，碳纳米管气凝胶是四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯之和的1
‑
2倍。碳纳米管气凝胶为实验室条件下制备的小批量样品。
6.具体的，赛璐珞复合材料包括90
‑
93份硝化纤维素、3
‑
5份碳纳米管气凝胶、2
‑
4份四正丙基锆酸酯、1
‑
3份樟脑、0.5
‑
1.5份邻苯二甲酸二辛酯和10
‑
12份溶剂，其中，碳纳米管气凝胶是四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯之和的1
‑
1.2倍。
7.具体的，赛璐珞复合材料包括92份硝化纤维素、4份碳纳米管气凝胶、3份四正丙基锆酸酯、2份樟脑、1份邻苯二甲酸二辛酯和10份溶剂。
8.具体的，溶剂为乙醇、丙醇、丙酮和丁酮任一种。
9.具体的，溶剂为乙醇、丙醇、丙酮和丁酮任两种混合。
10.一种赛璐珞复合材料的制备方法，包括如下步骤：
11.(1)将硝化纤维素和樟脑加入到溶剂中搅拌混合制得混合物a；
12.(2)将碳纳米管气凝胶、四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯在溶剂中混合搅拌，放置一段时间后，制得混合物b；
13.(3)将混合物a与混合物b搅拌混合放置一段时间后，烘干制得混合物c；
14.(4)将混合物c加热熔融处理、加压处理和降温处理。
15.具体的，溶剂为乙醇、丙醇、丙酮和丁酮至少一种。
16.具体的，步骤(2)中，放置时间为0.5
‑
2h，可以是0.5h、1h或2h。
17.具体的，步骤(3)中，放置时间为0.5
‑
2h，可以是0.5h、1h或2h。
18.具体的，步骤(4)中，熔融温度为120
‑
160℃，具体可以是120℃、130℃、140℃、150
℃或160℃；加压压力为12
‑
18mpa，可以是12mpa、14mpa、16mpa、或18mpa。
19.本发明赛璐珞的组分在使用了传统材料硝化纤维素和樟脑基础上，通过添加碳纳米管气凝胶、四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯，在增韧和偶联作用下，增强了赛璐珞的拉伸强度，通过优化碳纳米管气凝胶、四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯三者之间的比例关系，保证赛璐珞的导热性能。
具体实施方式
20.以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
21.表1：赛璐珞各组分的含量(重量份数)
[0022][0023]
实施例1
‑
5和对比例1
‑
3按如下方法制备：
[0024]
一种赛璐珞复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0025]
(1)将硝化纤维素和樟脑加入到部分溶剂中充分搅拌混合制得混合物a；
[0026]
(2)将碳纳米管气凝胶、四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯在上下部分溶剂中充分混合搅拌，放置1h后，制得混合物b；
[0027]
(3)将混合物a与混合物b充分搅拌混合放置0.5h后，烘干制得混合物c；
[0028]
(4)将混合物c加热至150℃下熔融处理、在15mpa压力下加压处理和降温至40℃。
[0029]
将实施例1
‑
5和对比例1
‑
3制备的赛璐珞复合材料进行拉伸强度测试(gb/t1040.2
‑
2006)和导热性能测试(全自动双平板导热系数测定仪)，三次测试的平均结果如下表：
[0030]
表2.实施例1
‑
5和对比例1
‑
3制备的赛璐珞复合材料的拉伸强度和导热系数
[0031] 拉伸强度(mpa)导热系数实施例137.31.52实施例237.41.52
实施例337.11.55实施例437.41.51实施例537.81.54对比例136.61.12对比例222.30.42对比例322.10.38
[0032]
从表2的测试结果可知，实施例1
‑
5与对比例1相比，导热系数更大，实施例1
‑
5与对比例2
‑
3相比，拉伸强度和导热系数显著提高。
[0033]
这是因为赛璐珞复合材料通过添加碳纳米管气凝胶、四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯，在增韧和偶联作用下，增强了赛璐珞的拉伸强度，通过优化碳纳米管气凝胶、四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯三者之间的比例关系，保证赛璐珞的导热性能。
[0034]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。


技术特征：
1.一种赛璐珞复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括：88
‑
96份硝化纤维素、3
‑
5份碳纳米管气凝胶、2
‑
4份四正丙基锆酸酯、1
‑
3份樟脑、0.5
‑
1.5份邻苯二甲酸二辛酯和8
‑
12份溶剂，其中，碳纳米管气凝胶是四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯之和的1
‑
2倍。2.根据权利要求1所述的赛璐珞复合材料，其特征在于，包括90
‑
93份硝化纤维素、3
‑
5份碳纳米管气凝胶、2
‑
4份四正丙基锆酸酯、1
‑
3份樟脑、0.5
‑
1.5份邻苯二甲酸二辛酯和10
‑
12份溶剂，其中，碳纳米管气凝胶是四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯之和的1
‑
1.2倍。3.根据权利要求1所述的赛璐珞复合材料，其特征在于，包括92份硝化纤维素、4份碳纳米管气凝胶、3份四正丙基锆酸酯、2份樟脑、1份邻苯二甲酸二辛酯和10份溶剂。4.根据权利要求1所述的赛璐珞复合材料，其特征在于，溶剂为乙醇、丙醇、丙酮和丁酮任一种。5.根据权利要求1所述的赛璐珞复合材料，其特征在于，溶剂为乙醇、丙醇、丙酮和丁酮任两种混合。6.一种赛璐珞复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将硝化纤维素和樟脑加入到溶剂中搅拌混合制得混合物a；(2)将碳纳米管气凝胶、四正丙基锆酸酯和邻苯二甲酸二辛酯在溶剂中混合搅拌，放置一段时间后，制得混合物b；(3)将混合物a与混合物b搅拌混合放置一段时间后，烘干制得混合物c；(4)将混合物c加热熔融处理、加压处理和降温处理。7.根据权利要求6所述的赛璐珞复合材料的制备方法，其特征在于，溶剂为乙醇、丙醇、丙酮和丁酮至少一种。8.根据权利要求6所述的赛璐珞复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，放置时间为0.5
‑
2h。9.根据权利要求6所述的赛璐珞复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，放置时间为0.5
‑
2h。10.根据权利要求6所述的赛璐珞复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，熔融温度为120
‑
160℃，加压压力为12
‑
18mpa。

技术总结
本发明请求保护的赛璐珞复合材料，以重量份数计，包括：88


技术研发人员：徐建求
受保护的技术使用者：九江赛璐珞实业有限公司
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2021/12/23