[發明專利]一種增韌增強尼龍6三元復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410222419.1
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN103992637A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 吳唯;藺興清
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L51/06;C08K9/04;C08K7/00;C08K3/04;B29C47/92
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 胡紅芳

技術領域

本發明屬于高分子復合材料領域，具體涉及用于汽車內飾以及部分汽車零件且性能良好的熱塑性彈性體、碳納米管和尼龍6的三元復合材料及其制備技術。?

背景技術

尼龍6(PA6)是工程塑料中開發最早的品種，是目前聚酰胺塑料中產量最大的品種之一。與其他樹脂材料相比，PA6具有力學強度高、電氣性能良好、耐磨、抗震吸音、耐油、耐弱酸、弱堿、弱極性有機溶劑，加工流動性好等優點，廣泛應用于汽車工業、電子、機械等領域。但是尼龍6缺口敏感材料，材料一旦出現細小缺口縫隙就會發生破損，影響產品繼續應用。因此提高尼龍6的缺口沖擊性能，對于尼龍6的進一步開發應用有很大價值。?

在現有技術中，為改善尼龍6的缺口沖擊性能，往往利用一些無機添加物纖維等進行改性，由于無機顆粒或者纖維在尼龍6基體中易于團聚，分散性不好，雖然對缺口沖擊性能有一定提高，提高有限，同時犧牲了尼龍本身優良的彎曲和拉伸性能。對于顯著提高尼龍6沖擊強度，同時又不犧牲尼龍6彎曲和拉伸性能的專利還沒有提出。?

發明內容

鑒于以上問題，本發明的目的是提供一種各項力學性能優異，表現良好的尼龍6三元復合材料及其制備方法，具體技術方案如下：?

一種增韌增強尼龍6三元復合材料，所述復合材料包括如下重量分數的組分：?

其中，尼龍6和熱塑性彈性體的重量份數之和為100。?

所述尼龍6的密度為1.1～1.17g/cm³，相對粘度為2.7～3，熔點為215～220℃。?

所述熱塑性彈性體為馬來酸酐接枝聚乙烯-辛烯嵌段共聚物，其中馬來酸酐的接枝率為0.8～1.2；所述熱塑性彈性體的熔融指數為3～7g/min，熱塑性彈性體作為尼龍6增韌劑的同時還作為其增溶劑。?

所述熱塑性彈性體為馬來酸酐接枝的三元乙丙橡膠，其中馬來酸酐的接枝率為0.5～1，三元乙丙橡膠中乙烯鏈段的重量百分含量為45～60％，三元乙丙橡膠既作增韌劑又作增溶劑。?

所述碳納米管為多壁碳納米管，直徑為10～40nm，長度5～50μm，比表面積為50～160m²/g。?

所述碳納米管是接枝羧基或羥基極性基團的改性碳納米管。?

所述碳納米管按如下方法加入：利用溶液法制備尼龍6和改性碳納米管母料，通過母料將改性碳納米管和尼龍6進行共混，有助于提高改性碳納米管的利用率和分散性。?

所述抗氧劑選自抗氧劑2246、抗氧劑1010、抗氧劑4426、抗氧劑1076、抗氧劑300；?

抗氧劑2246的CAS號：119-47-1，分子式：C₂₃H₃₂O₂，化學名：2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；?

抗氧劑1010的CAS號：6683-19-8，分子式：C₇₃H₁₀₈O₁₂，化學名稱：四(β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯；?

抗氧劑4426的CAS號：118-82-1，分子式：C₁₃H₈0₂，化學名稱：4,4'-亞甲基雙(2,6-二叔丁基苯酚)；?

抗氧劑1076的CAS號：2082-79-3，分子式：C₃₅H₆₂O₃，化學名稱：β-(4-羥基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯；?

抗氧劑300的CAS號：96-69-5，分子式：C₂₂H₃₀O₂S,化學名稱：4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)或4,4'-硫代雙(6-叔丁基間甲酚)。?

上述任一所述的增韌增強尼龍6三元復合材料的制備方法，包含如下步驟：?

(1)用濃硫酸和濃硝酸的重量比為3：1的混合液對0.5～1.5重量份碳納米管進行回流處理，在所述碳納米管上接枝羧基和羥基極性基團得到改性碳納米管；?

(2)用100ml甲酸作溶劑，加入5重量份的尼龍6在80℃下油浴攪拌溶解；?

(3)用50ml甲酸做溶劑加入步驟(1)得到的改性碳納米管，在80℃下油浴攪拌溶解；?

(4)將步驟(2)和步驟(3)得到的溶液混合均勻，用蒸餾水沖洗，多次洗滌，最后鼓風烘干直至甲酸全部揮發，得到尼龍6和改性碳納米管母料；?