[發(fā)明專利]一種澆鑄尼龍6的納米復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310032708.0
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103965465B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊桂生;李梟
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G69/16
• 分類號: C08G69/16;C08K9/06;C08K3/34
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于澆鑄尼龍改性技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種澆鑄尼龍6納米復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

澆鑄尼龍6簡稱MCPA6，是一種利用陰離子聚合方法制備的尼龍6，在石油化工、國防工業(yè)、機械和紡織等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是一種重要的工程塑料。

但隨著應(yīng)用范圍的擴大和行業(yè)內(nèi)對材料各項指標(biāo)的提高，使得MCPA6在機械強度和抗菌性等性能有待提高。為了提高澆鑄尼龍6的機械特性，通常選用滑石粉或碳酸鈣為填料，但此種方法性能提高幅度較低，成本較高，同時無法滿足某些應(yīng)用條件下的抗菌需求。

納米麥飯石粉是一種無毒無害，并且具有生物活性的復(fù)合礦物，表觀為白色或灰白色粉末，粒徑50nm~90nm，比表面積為25m²/g~75m²/g。麥飯石粉具有多孔結(jié)構(gòu)，在己內(nèi)酰胺的陰離子原位聚合過程中可以鑲嵌在分子鏈中，宏觀表現(xiàn)為大幅提高材料的機械性能。此外納米麥飯石粉末對色素和細(xì)菌有較強的吸附能力，可以使改性后的澆鑄尼龍6具有較好的抗菌性。本發(fā)明制備的澆鑄尼龍6納米復(fù)合材料具有高強度、抗菌等特點，可應(yīng)用于水質(zhì)凈化、種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種澆鑄尼龍6納米復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明在己內(nèi)酰胺的原位聚合過程中引入納米麥飯石粉，制備了高強度、抗菌澆鑄尼龍6納米復(fù)合材料，較傳統(tǒng)的填充滑石粉或碳酸鈣相比，具有機械強度提升幅度大、具有環(huán)境友好性和抗菌等特性，同時降低了生產(chǎn)成本。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種澆鑄尼龍6納米復(fù)合材料，由包括以下重量份的組分制成：

己內(nèi)酰胺 100份，

納米麥飯石 5~35份，

催化劑 0.3~1.5份，

引發(fā)劑 0.2~1.5份；

所述的己內(nèi)酰胺為工業(yè)級己內(nèi)酰胺。

所述的納米麥飯石粉為白色或灰白色粉末，粒徑50nm~90nm，比表面積為25m²/g~75m²/g。

所述的催化劑為氫氧化鈉或甲醇鈉。

所述的引發(fā)劑為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯。

一種上述澆鑄尼龍6納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱取100重量份的己內(nèi)酰胺置于反應(yīng)容器中，在氮氣氛圍保護下加熱至熔融；

（2）對上述己內(nèi)酰胺對上述己內(nèi)酰胺進行真空脫水；

（3）取5~35重量份的納米麥飯石粉，置于硅烷偶聯(lián)劑溶液中進行表面處理15~35min；

（4）氮氣氛圍保護下在己內(nèi)酰胺中加入上述步驟（3）中表面處理后的納米麥飯石粉，超聲分散制備納米麥飯石粉懸濁液；

（5）加入0.3~1.5重量份的堿性催化劑，130~160℃下真空脫水25~40min；

（6）在上述制備的溶液中加入0.2~1.5重量份的引發(fā)劑，混合均勻后迅速注入預(yù)熱到130~170℃的模具中，保溫聚合15~30min后室溫下冷卻脫模，即制得澆鑄尼龍6復(fù)合材料。

所述的步驟（2）中的己內(nèi)酰胺經(jīng)120~155℃進行真空脫水15~35min。

所述的步驟（3）中的硅烷偶聯(lián)劑溶液為KH550甲醇或乙醇溶液，質(zhì)量濃度為15%~35%的溶液。

所述的步驟（4）中納米麥飯石粉懸濁液經(jīng)頻率50~80KHz、10~30min超聲分散制得。

所述的步驟（5）中真空脫水為在130~160℃下真空脫水25~40min。

本發(fā)明創(chuàng)新性的采用常用于水質(zhì)凈化、陶瓷和保健領(lǐng)域的具有多孔結(jié)構(gòu)的納米麥飯石粉改性澆鑄尼龍6，利用陰離子原位聚合制備了納米麥飯石填充的高強度、抗菌澆鑄尼龍6復(fù)合材料，屬于澆鑄尼龍改性領(lǐng)域。本發(fā)明大幅提高了澆鑄尼龍6拉伸強度和抗菌性；操作工藝簡單，所制備復(fù)合材料性能優(yōu)越，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方法

下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明。

下列各實施例和對比例中制備的樣品在23℃、50%濕度下調(diào)節(jié)24小時后，分別采用ASTMD638和Kindy-Bauer法檢測拉伸強度和抗菌性。

實施例1

（1）稱取100重量份的己內(nèi)酰胺置于反應(yīng)容器中，在氮氣氛圍保護下加熱至熔融；

（2）對上述己內(nèi)酰胺在120℃進行真空脫水35min；