一种尼龙复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于尼龙复合材料技术领域，尤其设及一种尼龙复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 尼龙的发展使工农业和民用设施更加的微型化、轻量化和动力强劲化成为可能。 耐高溫尼龙可W为某些部件带来更高的耐溫性能，或是干脆替代了金属原材料来生产运些 部件。新型设备的装置和组件也有用耐高溫尼龙代替金属和热固性材料的趋势。运些都将 会加大对耐高溫尼龙材料的需要量，从而带动市场需求。
[0003] 由于耐高溫尼龙的分子链中存在着较高比例的酷胺键，酷胺键的极性较高，与水 分子间能形成氨键，因此与聚締控等疏水性聚合物相比，具有较高的吸水率。一方面，较高 的吸水率大大的影响着产品的尺寸稳定性，运使得其在电子产品和汽车行业等精密部件中 的使用大大受到限制；另一方面，较大的吸水率将影响制品的电性能变化，进一步改变制品 的介电强度，使得其在电子电气工业中的使用受到限制。为了适应更广泛的工业用途和更 苛刻的使用条件，一般采用较多的方法是在尼龙基体中添加纤维、无机物等方法来减少尼 龙在复合材料中的体积比，从而降低其吸水率，运种方法制备的复合材料密度大，填料添加 量高，吸水率降低不明显，并没有从根本上解决尼龙吸水率高的问题。
[0004] CN103073877A和CN102863786A公开了两种低吸水率的聚酷胺组合物，都添加了 玻纤或无机填料来降低尼龙在复合材料中的比例，从而降低其吸水率，运种方法制备的复 合材料的吸水率降低不明显，且其采用低烙点聚酷胺，在耐高溫材料领域的使用受到较大 的限制。
[0005] 另外，尼龙是最早开发的工程塑料，具有机械强度高、初性好、耐疲劳、有自润滑 性，摩擦系数小、耐磨、耐热αοοΓ内可长期使用）、易改性成型等优点，具有良好的综合性 能和广泛的应用。尼龙树脂经过玻纤增强后，其强度可提高好几倍，可与金属材料媳美，常 代替金属材料用作各种机械部件。玻纤增强尼龙广泛应用于汽车发动机周边，W及其他需 要高强度和有一定耐热要求的产品。但经过玻纤增强后的尼龙材料，注塑成制件后，在高溫 情况下会发生翅曲变形，特别是用于汽车装配，其与饭金件一起在180度的环境下进行热 存放试验后，容易翅曲变形，影响了正常的装配。
[0006] CN104804411A公开了一种低吸水率耐高溫尼龙复合材料，由包括W下重量份的组 分制成：尼龙盐100份，稀±氧化物0. 1~2份，封端剂0. 1~1份，催化剂0. 1~0. 6份， 去离子水30~60份。其制备出了具有耐高溫、高强度、高热变形溫度、尺寸稳定性好、吸水 率低的复合材料，然而其在透气性方面、力学性能和高溫热处理后的低翅曲性方面都还存 在缺陷。
[0007] 因此，如何开发一种低吸水率并耐高溫，同时具有均衡的力学性能和高溫热处理 后的低翅曲性的尼龙复合材料是目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0008] 为解决现有技术的不足，本发明提供了一种尼龙复合材料及其制备方法，本发明 所提供的尼龙组合物不仅具有低吸水率并耐高溫，而且具有优异的拉伸性能W及高溫热处 理后的低翅曲性的优势。
[0009] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0010] 第一方面，本发明还提供了一种尼龙复合材料，其由W下组分按重量份组成：尼龙 盐100份，稀±氧化物0. 2-1. 5份，纳米二氧化娃10-15份，封端剂0. 1-1份，催化剂0. 1-0. 6 份，去离子水30-60份。
[0011] 作为优选的方式，所述的尼龙复合材料，其由W下组分按重量份组成：尼龙盐100 份，稀±氧化物0. 5-1. 2份，纳米二氧化娃10-14份，封端剂0. 5-1份，催化剂0. 1-0. 5份， 去罔子水30-50份。
[0012] 作为进一步优选的方式，所述的尼龙复合材料，其由W下组分按重量份组成：尼龙 盐100份，稀±氧化物0. 8-1. 0份，纳米二氧化娃11-14份，封端剂0. 6-1份，催化剂0. 2-0. 5 份，去离子水40-50份。
[0013] 作为最优选的方式，作为优选的方式，所述的尼龙复合材料，其由W下组分按重量 份组成：尼龙盐100份，稀±氧化物1. 0份，纳米二氧化娃12份，封端剂0. 5份，催化剂0. 5 份，去离子水35份。
[0014] 本发明通过添加纳米二氧化娃，其通过与稀±氧化物复配后，两者可发挥协同作 用，进一步显著增强尼龙复合材料在拉伸性能W及高溫热处理后的低翅曲性。
[0015] 本发明中，所述稀±氧化物选自氧化铜、氧化姉或氧化锭中的任意一种或至少两 种的混合物。
[0016] 本发明中，所述尼龙盐选自尼龙6T盐、尼龙7T盐、尼龙8T盐、尼龙9T盐、尼龙10T 盐、尼龙11T盐、尼龙12T盐、尼龙66盐、尼龙610盐、尼龙612盐、尼龙61盐、尼龙71盐、 尼龙81盐、尼龙91盐、尼龙101盐、尼龙111盐或尼龙121盐中的至少一种。
[0017] 本发明中，所述纳米二氧化娃是由W下方法制备得到的：
[001引 （a)通过一锅法制备渗杂有生物分子的碳酸巧纳米粒子；
[0019] 化）在步骤（a)制得的碳酸巧纳米粒子表面水解生成二氧化娃；
[0020] (C)步骤化）得到的粒子分散到乙二胺四乙酸二钢溶液中，除去碳酸巧模板，获得 内部含有生物分子的多孔二氧化娃纳米粒子。
[0021] 具体的，本发明的纳米二氧化娃可W通过W下方法制备得到：
[0022] (a)将生物分子、碳酸钢、氯化巧溶液共混，快速揽拌，离屯、洗涂；
[002引 化）将步骤（a)中得到的粒子再分散到含有正娃酸乙醋的溶液中吸附，离屯、后，加 入氨水、乙醇混合溶液，使正娃酸乙醋在多孔碳酸巧表面水解生成二氧化娃；
[0024] (C)将步骤化）中得到的粒子用去离子水洗涂Ξ次，加入到含有乙二胺四乙酸二 钢巧DTA)的溶液中，混合揽拌除去碳酸巧模板，获得内部含有生物分子的多孔二氧化娃纳 米粒子。
[0025] 本发明中的纳米二氧化娃方法简单，制备多孔二氧化娃纳米粒子所用的纳米碳酸 巧模板，为一步法快速合成，除碳酸巧模板的方法也是通过简单且溫和的条件实现，避免了 传统的表面活性剂介导的溶胶凝胶法复杂的反应步骤和苛刻的除模板条件；制备多孔二氧 化娃纳米粒子所用的原材料都是廉价的常用化学试剂，大大降低了材料的制备成本；制备 多孔二氧化娃纳米粒子所用的原材料都也是抑A批准的常用食品及药物原材料，因而在临 床前研究中可W大大降低生物安全问题；制备的多孔二氧化娃纳米粒子因有明胶等生物分 子的渗杂，因而该材料具有一定的可生物降解性质。
[00%] 本发明中，所述封端剂为苯甲酸、乙酸、丙酸或邻苯二甲酸酢，优选苯甲酸。
[0027] 本发明中，所述催化剂为憐酸钢、憐酸儀、憐酸巧、亚憐酸钢、亚憐酸儀、亚憐酸巧、 亚憐酸锋、次亚憐酸钢、次亚憐酸儀、次亚憐酸巧或次亚憐酸锋中的至少一种，优选次亚憐 酸钢。
[0028] 第二方面，本发明还提供了一种第一方面所述尼龙复合材料的制备方法，包括W 下步骤：
[0029] 称取尼龙盐100份，稀±氧化物0. 2-1. 5份，纳米二氧化娃10-15份，封端剂0. 1-1 份，催化剂0. 1-0. 6份，去离子水30-60份，将W上组分混合后加入到高压反应蓋内；用氮气 置换高压反应蓋内的空气至少Ξ次，然后通入氮气作为反应保护气；升溫、加压，通过释放 反应蓋内水蒸气的办法保压、恒压进行反应；然后将反应蓋内压力泄压至常压、出料得到低