本发明涉及生物基尼龙材料，具体为一种耐高温老化生物基尼龙材料及其制备方法。
背景技术：
1、聚酰胺，又被称为尼龙(pa)，是分子链上带有重复酰胺基团的高分子聚合物。与其他高分子聚合物材料相比，尼龙具备耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异特性，被广泛应用于汽车零配件、电子电器、机械等行业，在工程塑料的激烈竞争中稳步增长，其需求量迄今一直位居五大工程塑料的首位。但随着近年来科技的不断发展与环保意识的不断加强，促使传统石化基尼龙往生物基尼龙转变，进一步赋予生物基尼龙功能化，例如高性能、阻燃、耐高温、高透明性等。
2、例如公告号为cn111073275a的发明专利公开了一种生物基尼龙复合材料及其制备方法和应用，所述生物基尼龙复合材料由70-90份长碳链生物基尼龙、10-30份增韧剂、0.3-1份抗氧剂和0.3-1份润滑剂按照重量份制备而成，所述长碳链生物基尼龙为以戊二胺为单体之一缩合而成的长碳链尼龙，其相对粘度为2.4-3.2，分子量在3-5万之间；该生物基尼龙复合材料吸水率低、尺寸稳定性好，韧性好，可完全取代传统的pa11和pa12，并将其应用于汽车输油管等软管类产品中；但是由于该生物基尼龙复合材料不具有耐高温性，在高温环境下，容易造成复合材料结构的变形，以及力学性能的降低，从而导致无法正常使用，极大的制约了生物基尼龙复合材料的使用领域和应用范围，不利于其大规模的推广使用。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种耐高温老化生物基尼龙材料及其制备方法。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种耐高温老化生物基尼龙材料，所述耐高温老化生物基尼龙材料包含如下重量份组分：60-90份生物基尼龙510、15-30份包覆型复合耐高温材料、10-20份增粘剂、5-10份增塑剂、0.2-0.6份抗氧剂、0.2-0.6份润滑剂、0.1-0.5份抗老化剂；
4、所述增粘剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、丙烯酸接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种；
5、所述增塑剂为多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中至少一种；
6、所述抗氧剂为含铜盐类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；
7、所述润滑剂为硅酮类、酰胺类、聚乙烯类、硬脂酸类、脂肪酸己酯类中的至少一种；
8、所述抗老化剂为胺类抗老化剂、酮胺类抗老化剂、二芳基仲胺类抗老化剂中的至少一种。
9、作为本发明的进一步优选方案，所述包覆型复合耐高温材料的制备方法如下：
10、1)将盐酸滴加到乙醇与去离子水组成的混合溶液中，调节ph值至2-3，然后将硅烷偶联剂kh550缓慢滴加到混合溶液中，置于磁力搅拌器上，在60-65℃下回流搅拌30-50min，得到水解溶液，将纳米二氧化硅加入到水解溶液中，超声分散反应30-50min，离心分离后烘干，得到改性纳米二氧化硅；
11、2)将10-20g环氧树脂置于容器中，加入80-100ml乙醇并在60-65℃下搅拌使其溶解，再将2-6g二异丙醇胺用30-40ml乙醇溶解后，缓慢滴加到容器中，升温至80-90℃，恒温反应2-3h，待反应结束后，降温至60-65℃，滴加冰醋酸调节ph为中性，滴加完毕后继续反应30-50min，然后置于60-65℃真空烘箱中除去乙醇，得到改性环氧树脂；
12、3)将改性纳米二氧化硅分散于乙醇中，得到分散液，然后将分散液缓慢滴加到改性环氧树脂中，经磁力搅拌30-50min后，超声处理30-50min，然后置于60-65℃真空烘箱中除去乙醇，得到改性耐高温环氧树脂，然后将其超声分散到去离子水中，得到上浆剂乳液；
13、4)采用提拉浸渍的方式，将复合耐高温材料浸入到上浆剂乳液中，重复提拉浸渍5-10次，待提拉浸渍结束后，置于100-110℃鼓风干燥箱中干燥2-5h，即可得到所需的包覆型复合耐高温材料。
14、作为本发明的进一步优选方案，步骤1)中，所述硅烷偶联剂kh550、乙醇、去离子水的质量比为1：(130-145)：(15-18)；
15、所述纳米二氧化硅与水解溶液的用量比例为(3-7)g：(80-120)ml。
16、作为本发明的进一步优选方案，步骤3)中，所述改性纳米二氧化硅、乙醇、改性环氧树脂、去离子水的用量比例为(5-10)g：(50-80)ml：(150-200)g：(300-500)ml。
17、作为本发明的进一步优选方案，步骤4)中，所述提拉浸渍中，每次浸渍时间10-15s，浸渍间隔时间5-10min。
18、作为本发明的进一步优选方案，所述复合耐高温材料的制备方法如下：
19、1)将氯化铝、正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水均匀混合，在常温下搅拌30-50min，然后逐滴加入环氧丙烷并搅拌5-15min，待搅拌结束后在室温下静置3-8h，然后以无水乙醇作为老化液，在50-56℃恒温水浴老化24-30h后，进行二氧化碳超临界干燥，得到复合气凝胶；
20、2)将二氧化钛纳米线分散于无水乙醇中，超声分散10-30min，得到悬浊液，随后向悬浊液中加入聚乙烯吡咯烷酮，并在室温下搅拌24-30h，将得到的溶液离心处理后烘干，得到改性纳米线；
21、3)将复合气凝胶和改性纳米线分散于n,n-二甲基乙酰胺中，超声处理10-20min得到分散液，将分散液将入到聚间苯二甲酰间苯二胺浆液中，在100-105℃下连续搅拌24-30h，随后真空脱泡24-30h，用刮膜器在玻璃板上刮涂得到湿膜，经烘干后裁剪成长条，即可得到复合耐高温材料。
22、作为本发明的进一步优选方案，步骤1)中，所述氯化铝、正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、环氧丙烷的摩尔比为(5-9)：1：(16-20)：(16-20)：(8-12)。
23、作为本发明的进一步优选方案，步骤2)中，所述二氧化钛纳米线、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮的用量比例为(5-10)g：(80-120)ml：(1-3)g。
24、作为本发明的进一步优选方案，步骤3)中，所述复合气凝胶、改性纳米线、n,n-二甲基乙酰胺、聚间苯二甲酰间苯二胺浆液的用量比例为(3-6)g：(2-5)g：(50-80)ml：(130-180)g；
25、所述聚间苯二甲酰间苯二胺浆液的固含量为10-15％。
26、一种耐高温老化生物基尼龙材料的制备方法，具体包括如下步骤：
27、按重量份数计称取各组分，混合均匀后得到预混料，将预混料置于双螺杆挤出机中，经熔融混炼、挤出造粒，即可得到所需的耐高温老化生物基尼龙材料。
28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
29、本发明中，以正硅酸四乙酯和氯化铝作为混合前驱体，环氧丙烷作为网络诱捕剂，在不添加螯合剂情况下，采用溶胶-凝胶工艺，二氧化碳超临界干燥法制备出了复合气凝胶，该复合气凝胶为多孔结构，并且孔径皆小于空气平均自由程，从而可以有效的抑制空气对流传热，实现较好的隔热效果，同时，硅元素和铝元素的复合，一方面可以有效抑制多孔结构在高温环境中的破坏，防止孔结构的坍塌，使得复合气凝胶在高温下具有很好的结构稳定性，而且，随着温度提升，多孔结构会发生收缩，孔径进一步缩小，从而使得复合气凝胶内部原子排布更加密实，从而使得复合气凝胶的相变过程延缓，从而得到提升高温环境下热稳定性的效果，从而使得复合气凝胶在高温环境下具有优异的结构稳定性和热稳定性；同时，选用聚乙烯吡咯烷酮作为改性剂，通过物理吸附作用将其包裹在二氧化钛纳米线表面形成改性纳米线，然后与复合气凝胶一起加入到聚间苯二甲酰间苯二胺中，经加工处理得到复合耐高温材料，改性纳米线通过相互交联构成形成网状骨架结构，可以起到支撑作用，提高复合耐高温材料在高温环境下的结构稳定性，同时，网状骨架结构可以将复合气凝胶限固在内部，抑制了复合气凝胶在高温环境下的运动，避免了发生迁移流失的现象，而且改性纳米线表面吸附有聚乙烯吡咯烷酮，与聚合物基体具有很好的相容性，可以产生牢固的界面结合力，使得网状骨架结构可以稳定的存在于聚合物基体中，从而使得复合耐高温材料具有很好的结构稳定性的同时，在高温环境中还具有很好的热稳定性，具有强耐高温性能。
30、本发明中，将环氧树脂与二异丙醇胺按照最佳的摩尔比经反应得到改性环氧树脂，并且采用硅烷偶联剂硅烷偶联剂kh550对纳米二氧化硅进行表面修饰处理，使其具有亲油性，并可以与改性环氧树脂形成共价键，加入的改性纳米二氧化硅可以有效提升改性环氧树脂的初始分解温度，使其具有更好的耐热性能，通过采用提拉浸渍的方式，将由改性环氧树脂和改性纳米二氧化硅制备形成的上浆剂乳液包裹在复合耐高温材料表面，形成包覆型复合耐高温材料，上浆剂乳液在固化过程中，含有的环氧基团会参与形成网络交联结构，两相界面之间产生化学作用力，从而有助于提高上浆剂在复合耐高温材料表面的牢固度，使得包覆型复合耐高温材料的结构稳定，同时，由于上浆剂固化形成的涂层具有很好的耐热性能，从而可以进一步提高包覆型复合耐高温材料的耐高温性能，使其在高温环境中具有很强的热稳定性。
31、本发明中，通过将包覆型复合耐高温材料引入到生物基尼龙材料中，可以有效提升生物基尼龙材料的耐高温性能，使其在高温环境下具有优异的结构稳定性和热稳定性，不易老化和变形，从而可以更好的满足高温环境下的使用要求，具有更广泛的应用前景，可以大规模的推广使用。