一種高性能納米pa6納米復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍是聚酰胺的統(tǒng)稱，增強尼龍是尼龍中產(chǎn)量最大、品種最多、應(yīng)用最廣、綜合性 能最優(yōu)良的改性材料。在力學(xué)、化學(xué)、熱學(xué)性能等方面有突出的特點。
[0003] 為了獲得高力學(xué)性能(高彎曲模量、高拉伸強度等）的尼龍材料，一般在尼龍基體 中加入高含量的玻纖，然而，隨著玻纖含量的提高，注塑時候漏纖眼中，嚴(yán)重阻礙其推廣使 用，且用于玻纖作為增強組分，在基體受到外力的作用的時候，往往會形成這樣一種現(xiàn)象： 玻纖在斷裂之前就從基體中脫出，即玻纖和基體的界面粘結(jié)強度較低，使得實際增強的效 果有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，步驟如下：1)稱量以下質(zhì)量份的原料： 40-60份的PA6、40-60份的納米改性長玻璃纖維、0. 5-5份的增韌劑、0. 1-0. 3份的抗氧劑； 2)將除納米改性長玻璃纖維之外的其他原料混合均勻，通過主喂料口加入擠出機；納米改 性長玻璃纖維通過玻纖口加入擠出機；3)熔融擠出、造粒即可；所述的納米改性長玻璃纖 維是這樣制備的： 利用高頻變幅桿組發(fā)射超聲波作用在長玻璃纖維上，處理過后，將玻璃纖維表面的纖 維吹落，再將此玻璃纖維表面涂覆納米乳液，最后將表面涂覆乳液的玻璃纖維干燥即可。
[0006] 所述的高頻變幅桿組包括發(fā)射工具頭，3-6個超聲波高頻變幅桿，換能器；頻率范 圍：20KHz-50KHz，變幅比：1:5-1:15。
[0007] 所述的納米乳液為納米粉體、偶聯(lián)劑按照質(zhì)量比為1:4的混合物。
[0008] 所述的納米粉體為納米凹凸棒、納米蒙脫土質(zhì)量比任意的混合物。
[0009] 所述的增韌劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-甲基 丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的至少一種。
[0010] 所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑、復(fù)合抗氧 劑中的至少一種。
[0011] 所述的抗氧劑為 1010、1076、168、264、1098、300、1024、2246、697、3114、330、412S、 626、835、B1171、B215、B225、B900、DLTP、DSTP、TNPP 中的至少一種。
[0012] 所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑、稀土 偶聯(lián)劑中的至少一種。
[0013] 所述的偶聯(lián)劑為 KH550、KH560、KH570、KH580、KH602、KH792、NDZ-101、NDZ-102、 NDZ-105、NDZ-130、NDZ-131、NDZ-132、NDZ-133、NDZ-201、NDZ-401、NDZ-311、NDZ-311W 中的 至少一種。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過對玻璃纖維進行特殊處理，使得玻纖與基體之 間的界面性能較好，可以有效的發(fā)揮增強作用，使得最后得到的復(fù)合材料具有較好的力學(xué) 性能。
【具體實施方式】
[0015] -種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，步驟如下：1)稱量以下質(zhì)量份的 原料：40-60份的PA6、40-60份的納米改性長玻璃纖維、0. 5-5份的增韌劑、0. 1-0. 3份的 抗氧劑；2)將除納米改性長玻璃纖維之外的其他原料混合均勻，通過主喂料口加入擠出機； 納米改性長玻璃纖維通過玻纖口加入擠出機；3)熔融擠出、造粒即可； 所述的納米改性長玻璃纖維是這樣制備的： 利用高頻變幅桿組發(fā)射超聲波作用在長玻璃纖維上，處理過后，將玻璃纖維表面的纖 維吹落，再將此玻璃纖維表面涂覆納米乳液，最后將表面涂覆乳液的玻璃纖維干燥即可。
[0016] 優(yōu)選的，所述的高頻變幅桿組包括發(fā)射工具頭，3-6個超聲波高頻變幅桿，換能器； 頻率范圍：20KHz-50KHz，變幅比：1:5-1:15。
[0017] 所述的納米乳液為納米粉體、偶聯(lián)劑按照質(zhì)量比為1:4的混合物。
[0018] 所述的納米粉體為納米凹凸棒、納米蒙脫土質(zhì)量比任意的混合粉體；優(yōu)選的，為質(zhì) 量比1: (0. 8-1. 2)的混合粉體。
[0019] 所述的增韌劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-甲基 丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的至少一種。
[0020] 所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑、復(fù)合抗氧 劑中的至少一種。
[0021] 所述的抗氧劑為 1010、1076、168、264、1098、300、1024、2246、697、3114、330、412S、 626、835、B1171、B215、B225、B900、DLTP、DSTP、TNPP 中的至少一種。
[0022] 優(yōu)選的，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶 聯(lián)劑、稀土偶聯(lián)劑中的至少一種；進一步優(yōu)選的，所述的偶聯(lián)劑為KH550、KH560、KH570、 KH580、KH602、KH792、NDZ-101、NDZ-102、NDZ-105、NDZ-130、NDZ-131、NDZ-132、NDZ-133、 NDZ-201、NDZ-401、NDZ-311、NDZ-31IW 中的至少一種。
[0023] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的配方做進一步的說明： 實施例1: 一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，步驟為： 1)稱量以下質(zhì)量份的原料：50份的PA6、50份的納米改性長玻璃纖維、1份的乙稀-甲 基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、〇. 1份的抗氧劑l〇l〇、〇. 1份的抗氧劑168 ;2)將 除納米改性長玻璃纖維之外的其他原料混合均勻，通過主喂料口加入擠出機；納米改性長 玻璃纖維通過玻纖口加入擠出機；3)熔融擠出、造粒即可； 其中，所述的納米改性長玻璃纖維是這樣制備的：利用高頻變幅桿組發(fā)射超聲波作用 在長玻璃纖維上，處理過后，將玻璃纖維表面的纖維吹落，再將此玻璃纖維表面涂覆納米乳 液，最后將表面涂覆乳液的玻璃纖維紅外干燥即可； 所述的尚頻變幅桿組包括發(fā)射工具頭，6個超聲波尚頻變幅桿，換能器；頻率范圍： 35KHz，變幅比：1:7。
[0024] 所述的納米乳液為納米粉體、偶聯(lián)劑KH550按照質(zhì)量比為1:4的混合物；所述的納 米粉體為納米凹凸棒、納米蒙脫土質(zhì)量比1:1的混合物。
[0025] 實施例2: 一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，步驟為： 1)稱量以下質(zhì)量份的原料：40份的PA6、60份的納米改性長玻璃纖維、1份的乙烯-甲 基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、〇. 1份的抗氧劑l〇l〇、〇. 1份的抗氧劑168 ;2)將 除納米改性長玻璃纖維之外的其他原料混合均勻，通過主喂料口加入擠出機；納米改性長 玻璃纖維通過玻纖口加入擠出機；3)熔融擠出、造粒即可； 其中，所述的納米改性長玻璃纖維是這樣制備的：利用高頻變幅桿組發(fā)射超聲波作用 在長玻璃纖維上，處理過后，將玻璃纖維表面的纖維吹落，再將此玻璃纖維表面涂覆納米乳 液，最后將表面涂覆乳液的玻璃纖維紅外干燥即可； 所述的尚頻變幅桿組包括發(fā)射工具頭，6個超聲波尚頻變幅桿，換能器；頻率范圍： 50KHz，變幅比：1:13。
[0026] 所述的納米乳液為納米粉體、偶聯(lián)劑KH560按照質(zhì)量比為1:4的混合物；所述的納 米粉體為納米凹凸棒、納米蒙脫土質(zhì)量比1 :1混合物。
[0027] 對比例： 一種PA6復(fù)合材料的制備方法，步驟為： 1)稱量以下質(zhì)量份的原料：50份的PA6、50份的長玻璃纖維、1份的乙稀-甲基丙稀酸 丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、〇. 1份的抗氧劑l〇l〇、〇. 1份的抗氧劑168 ;2)將除納米 改性長玻璃纖維之外的其他原料混合均勻，通過主喂料口加入擠出機；納米改性長玻璃纖 維通過玻纖口加入擠出機；3)熔融擠出、造粒即可； 將實施例、對比例制備的復(fù)合材料進行對比，其結(jié)果如下表： 表1:
【主權(quán)項】
1. 一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟如下：1)稱量 以下質(zhì)量份的原料：40-60份的PA6、40-60份的納米改性長玻璃纖維、0. 5-5份的增韌劑、 0. 1-0. 3份的抗氧劑；2)將除納米改性長玻璃纖維之外的其他原料混合均勻，通過主喂料 口加入擠出機；納米改性長玻璃纖維通過玻纖口加入擠出機；3)熔融擠出、造粒即可； 所述的納米改性長玻璃纖維是這樣制備的： 利用高頻變幅桿組發(fā)射超聲波作用在長玻璃纖維上，處理過后，將玻璃纖維表面的纖 維吹落，再將此玻璃纖維表面涂覆納米乳液，最后將表面涂覆乳液的玻璃纖維干燥即可。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于：所述的高頻變幅桿組包括發(fā)射工具頭，3-6個超聲波高頻變幅桿，換能器；頻率范圍： 20KHz-50KHz，變幅比；1:5-1:15。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： 所述的納米乳液為納米粉體、偶聯(lián)劑按照質(zhì)量比為1:4的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： 所述的納米粉體為納米凹凸棒、納米蒙脫土質(zhì)量比任意的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： 所述的增韌劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲 酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： 所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑、復(fù)合抗氧劑中的至 少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： 所述的抗氧劑為 1010、1076、168、264、1098、300、1024、2246、697、3114、330、412S、626、835、 B1171、B215、B225、B900、DLTP、DSTP、TNPP 中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： 所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑、稀土偶聯(lián)劑中 的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： 所述的偶聯(lián)劑為 KH550、KH560、KH570、KH580、KH602、KH792、NDZ-101、NDZ-102、NDZ-105、 NDZ-130、NDZ-131、NDZ-132、NDZ-133、NDZ-201、NDZ-401、NDZ-311、NDZ-311W 中的至少一 種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能納米PA6納米復(fù)合材料的制備方法，步驟如下：1）稱量以下質(zhì)量份的原料：40-60份的PA6、40-60份的納米改性長玻璃纖維、0.5-5份的增韌劑、0.1-0.3份的抗氧劑；2）將除納米改性長玻璃纖維之外的其他原料混合均勻，通過主喂料口加入擠出機；納米改性長玻璃纖維通過玻纖口加入擠出機；3）熔融擠出、造粒即可。本發(fā)明通過對玻璃纖維進行特殊處理，使得玻纖與基體之間的界面性能較好，可以有效的發(fā)揮增強作用，使得最后得到的復(fù)合材料具有較好的力學(xué)性能。
【IPC分類】C08K9-04, C08K7-14, C08K9-06, C08L77-02, C08K9-02, C08K9-00, C08L23-08, C08K13-06
【公開號】CN104530693
【申請?zhí)枴緾N201410791863
【發(fā)明人】饒德生, 陳云鋒
【申請人】廣東奇德新材料股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月19日