[發明專利]一種半芳香族聚酰胺/有機化蒙脫土納米復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210083132.6
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN103360760B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 祝孟俊;呂鳳勇;張懷忠;楊桂生
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/06;C08K3/34;C08K5/526;C08K5/524;C08K3/16
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于高分子/蒙脫土納米復合材料技術領域，涉及一種半芳香族聚酰胺/有機化蒙脫土納米復合材料及其制備方法。

背景技術

高分子/蒙脫土納米復合材料已有20年的研究歷史，由于蒙脫土的納米尺寸效應，具有很強的有機-無機界面結合力，此類納米復合材料在強度、耐熱性、阻隔性等方面體現出很大的優勢。

關于這類材料的研究僅集中于通過蒙脫土改性(如表面修飾)，插層劑的選擇、插層工藝的探索，來改善蒙脫土的玻璃分散和聚合物基體間的相互作用，對于蒙脫土插層制備尼龍/蒙脫土納米復合材料的研究多集中于制備尼龍6/蒙脫土納米復合材料如中國專利CN1359979A，CN1206028A，中國專利CN 1796458A，尼龍1010/蒙脫土納米復合材料，如中國專利CN1491990A，尼龍MXD6/蒙脫土納米復合材料，如中國專利CN 1931921A，以及其他的脂肪族聚酰胺/蒙脫土納米復合材料，如中國專利CN1138593A，但未涉及制備半芳香族聚酰胺/蒙脫土納米復合材料。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種半芳香族聚酰胺/有機化蒙脫土納米復合材料，該復合材料具有更高的強度、模量和熱變形溫度。

本發明的另一個目的是提供一種上述半芳香族聚酰胺/有機化蒙脫土納米復合材料的制備方法。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種半芳香族聚酰胺/有機化蒙脫土納米復合材料，該復合材料由包含以下重量份的組分制成：

有機化蒙脫土0.5～50份，

半芳香族聚酰胺80～120份，

抗氧化劑0.1～5份，

添加劑0～5份。

所述的半芳香族聚酰胺選自對苯二甲酸癸二酰胺(PA10T)、對苯二甲酸壬二酰胺(PA9T)、對苯二甲酸辛二酰胺(PA8T)、對苯二甲酸己二酰胺(PA6T)、間苯二甲酸癸二酰胺(PA10I)、間苯二甲酸壬二酰胺(PA9I)、間苯二甲酸辛二酰胺(PA8I)或間苯二甲酸己二酰胺(PA6I)中的一種或一種以上。

所述的抗氧化劑選自含磷聚合物或銅系穩定劑；其中，含磷聚合物進一步選自亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、雙(2、4-二叔丁基)季四醇二亞磷酸酯、亞磷酸三苯酯或亞磷酸苯二異辛酯中的一種或一種以上；銅系穩定劑進一步選自碘化亞銅或氯化亞銅中的一種或一種以上。

所述的添加劑選自紫外線吸收劑、潤滑劑、熱穩定劑或導電金屬纖維；其中：紫外線吸收劑進一步選自2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2′-羥基-3′，5′雙(a，a-二甲基芐基)苯基)苯并三唑、2-(2-羥基5-叔辛基苯基)苯并三唑或納米二氧化鈦；潤滑劑進一步選自乙撐雙脂肪酸酰胺、己二酸二辛酯或硬脂酸酰胺；熱穩定劑進一步選自苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)酯、癸二酸雙(2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)酯或N，N′-雙(2，2，6，6-四甲基哌啶基)己二胺；導電金屬纖維進一步選自碳纖維、碳晶須、鋁纖維或銅纖維。

本發明還提供了一種上述半芳香族聚酰胺/有機化蒙脫土納米復合材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

取0.5～50份有機化蒙脫土、80～120份半芳香族聚酰胺、0.1～5份抗氧化劑和0～5份添加劑，常溫下混合5～30min；將混合物經雙螺桿擠出機進行熔融，熔融溫度為250-380℃，切粒，制得半芳香族聚酰胺/有機化蒙脫土納米復合材料。

所述的有機化蒙脫土的處理方法為：將1～50份蒙脫土溶于100～120份去離子水中進行攪拌，形成穩定的懸浮體；將0.4～20份有機離子交換劑在20～50份去離子水中分散，并加入0.01～1.0份質子化劑形成質子化溶液；再將質子化溶液加入到蒙脫土的懸浮液中，將上述混合液加熱至50～100℃，攪拌3～5h后，過濾，再用去離子水和醇洗滌沉淀物，產物真空干燥，研磨，過325目的篩，得到有機化蒙脫土，備用。

所述的有機離子交換劑選自有機胺類離子交換劑、吡啶類離子交換劑或酰胺類離子交換劑中的一種或一種以上；其中：有機胺類離子交換劑進一步選自十六烷基三甲基溴化銨(HTAB)、十二烷基二甲基芐基氯化銨1227、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十二二胺或ω-十二內酰胺中的一種或一種以上；優選十六烷基三甲基溴化銨(HTAB)、十二烷基二甲基芐基氯化銨1227、十二二胺或ω-十二內酰胺中的一種或一種以上；吡啶類離子交換劑進一步為聚乙烯吡咯烷酮；酰胺類離子交換劑進一步選自N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一種或一種以上。