[發明專利]一種改性尼龍6材料的制備方法

有效

• 申請號: 201510271714.0
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104910612B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 楊曉明
• 申請（專利權）人: 陜西理工學院
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/36;C08K3/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種高分子材料，特別涉及一種工程塑料的制備方法。

背景技術

尼龍6又叫聚酰胺6，是一種用途廣泛的工程塑料，可用于制作塑料齒輪、腳輪、風扇葉片、汽車部件等。尼龍6具有韌性好、耐磨等一系列優點,但也存在著吸濕性大、制品尺寸穩定性差、耐強酸強堿性差等缺點。為了克服這些缺點，可采用無機填料、玻璃纖維等對尼龍6進行增強以改善其性能，但無機的填料和玻璃纖維與有機的尼龍6共混改性時存在二者界面結合性不高的問題，添加硅烷偶聯劑可在一定程度上改善二者的界面結合性能。納米二氧化硅和納米二氧化鈦都可作為無機納米填料，它們的表面都有一定數量的羥基。利用化學方式將環氧基團接枝到表面含有羥基的無機納米粉體的表面，再與尼龍6分子鏈上的酰胺基團發生一定的反應以增強無機納米粉體與尼龍6的界面結合從而改善尼龍6的性能，這樣的研究目前尚未見諸報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種尼龍6材料的改性方法，利用該方法制備出的尼龍6材料具有較好的力學性能、較小的尺寸收縮率和良好的耐熱性。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種改性尼龍6材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

第一步，制備環氧化納米粉體

(1)按質量比，納米二氧化硅∶納米二氧化鈦∶氫氧化鈉∶水＝100∶(40～60)∶(80～100)∶(250～300)，將上述組分原料稱量混合，室溫攪拌后過濾,用過量水洗滌濾出物，然后將濾出物干燥，得到堿處理納米粉體；

(2)按質量比，堿處理納米粉體∶環氧氯丙烷∶氫氧化鈉∶水＝100∶(150～180)∶(8～10)∶(150～180)，將上述組分材料稱量混合，室溫下攪拌后過濾,用過量水洗滌濾出物，然后將濾出物干燥，得到環氧化納米粉體；

第二步，按質量比，尼龍6∶環氧化納米粉體＝100∶1～5，將上述兩組分材料稱量后于混合機中混合均勻，得到混合料；

第三步，將混合料于雙螺桿擠出機中，在不超過250℃的條件下擠出，得到改性尼龍6材料。

上述方案中，第一步(1)中所述的攪拌時間為0.5～1小時。第一步(2)中所述的攪拌時間為6～8小時。第三步中的擠出溫度分四段設置，依次為220℃、230℃、235℃、240℃。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

參考圖1，本發明制備添加到尼龍6中的改性組分環氧化納米粉體時，利用納米二氧化硅和納米二氧化鈦表面的羥基使納米二氧化硅和納米二氧化鈦先后與氫氧化鈉、環氧氯丙烷發生反應，在納米二氧化硅和納米二氧化鈦表面接枝環氧基團，而制得環氧化納米粉體。利用環氧化納米粉體表面接枝的環氧基團與尼龍6分子鏈上的氨基發生反應，以增強無機的納米粉體與有機的尼龍6的界面結合，從而使制得的改性尼龍6材料具有較好的力學性能。另外，本發明制備的改性尼龍6材料還具有較小的尺寸收縮率和良好的耐熱性。

本發明制備的改性尼龍6材料可用于加工制作成汽車零部件、支撐結構件等。

附圖說明

圖1為本發明改性尼龍6材料的制備機理示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

一種改性尼龍6材料的制備方法，包括下述步驟：

第一步，制備環氧化納米粉體

(1)按表1中的a欄組分配料，在室溫下攪拌后過濾,用過量水洗滌濾出物，然后將濾出物干燥，得到堿處理納米粉體；

(2)按表1中的b欄組分配料，在室溫下攪拌后過濾,用過量水洗滌濾出物，然后將濾出物干燥，得到環氧化納米粉體；

第二步，按表2環氧化納米粉與尼龍6的配比稱量，加入到混合機混合均勻，得到混合料；

第三步，將混合料加入雙螺桿擠出機中加熱擠出，得到改性尼龍6材料。其中，從雙螺桿擠出機進料口到出料口的溫度依次分段設置為220℃-230℃-235℃-240℃。

為了說明問題，本發明還做了三個對比例(表2)。其中，對比例1為沒有任何添加劑的純尼龍6材料；對比例2、3為添加了粉6的改性尼龍6材料。

表1?制備環氧化納米粉體的原(材)料組分配方(質量比)

性能評價方式及實行標準：