[發明專利]一種抗靜電阻燃尼龍復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910646193.0
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110256839A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 童瀟
• 申請（專利權）人: 深圳前海量子翼納米碳科技有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/32;C08K7/06
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 湯俊明

本發明涉及尼龍復合材料的技術領域，更具體地，本發明提供了一種抗靜電阻燃尼龍復合材料及其制備方法。本發明的第一方面提供了一種抗靜電阻燃尼龍復合材料，制備原料包括尼龍樹脂、阻燃劑以及碳納米管/石墨烯短纖維；尼龍樹脂、阻燃劑以及碳納米管/石墨烯短纖維的重量比為1：(0.002～0.02)：(0.15～0.45)。

技術領域

本發明涉及尼龍復合材料的技術領域，更具體地，本發明提供了一種抗靜電阻燃尼龍復合材料及其制備方法。

背景技術

聚酰胺纖維的強度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍，是粘膠纖維的3倍。但聚酰胺纖維的耐熱性和耐光性較差，保持性也不佳，做成的衣服不如滌綸挺括。另外，用于衣著的錦綸-66和錦綸-6都存在吸濕性和染色性差的缺點，為此開發了聚酰胺纖維的新品種——錦綸-3和錦綸-4的新型聚酰胺纖維，具有質輕、防皺性優良、透氣性好以及良好的耐久性、染色性和熱定型等特點，因此被認為是很有發展前途的。

隨著汽車的小型化、電子電氣設備的高性能化、機械設備輕量化的進程加快，對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為結構性材料，對其強度、耐熱性、耐寒性、阻燃等方面提出了很高的要求。尼龍的固有缺點也是限制其應用的重要因素，特別是對于PA6、PA66兩大品種來說，與PA46、PAl2等品種比具有很強的價格優勢，雖某些性能不能滿足相關行業發展的要求。因此，必須針對某一應用領域，通過改性，提高其某些性能，來擴大其應用領域。

一般改性大多數采用共混的方式，在聚合的過程中或者聚合后熔融共混改性，工藝比較簡單。但存在改性劑加入量有較大的限制，加的少了改性效果不明顯，加的多了對基體材料的性能有較大的不利影響。對碳納米管和石墨烯等納米填料而言，他們在共混體系里面極容易團聚，而且隨著添加的量的增加，體系的粘度也會急劇的增大，嚴重影響了材料成型工藝。因此需要開發出一種使用尼龍樹脂作為基體，具有填料添加量大，抗靜電和阻燃性能改善明顯，對材料的韌性和拉伸強度也有較大的提高的尼龍復合材料。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明第一方面提供一種抗靜電阻燃尼龍復合材料，制備原料包括尼龍樹脂、阻燃劑以及碳納米管/石墨烯短纖維；其中，尼龍樹脂、阻燃劑以及碳納米管/石墨烯短纖維的重量比為1：(0.002～0.02)：(0.15～0.45)。

作為本發明的一種優選技術方案，其中，碳納米管/石墨烯短纖維的長度為5～20mm。

作為本發明的一種優選技術方案，其中，碳納米管/石墨烯短纖維的制備原料包括碳納米管/石墨烯復合纖維、硅烷偶聯劑水溶液以及上漿劑，上漿劑的制備原料包括聚乙烯醇、丙烯酸類物質以及水。

作為本發明的一種優選技術方案，其中，硅烷偶聯劑水溶液的濃度為0.1wt％-0.5wt％。

作為本發明的一種優選技術方案，其中，上漿劑的濃度為0.5wt％-1wt％。

作為本發明的一種優選技術方案，其中，碳納米管/石墨烯短纖維的制備過程包括用硅烷偶聯劑水溶液浸漬碳納米管/石墨烯復合纖維、烘干、用上漿劑浸漬、烘干以及切割的步驟。

本發明的第二方面提供了一種所述抗靜電阻燃尼龍復合材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)阻燃劑與尼龍樹脂共混、造粒，得顆粒；

(2)顆粒與碳納米管/石墨烯短纖維混合、混煉，收集成片，得片材-1；

(3)片材-1經熱輥處理，得片材-2。

作為本發明的一種優選技術方案，其中，顆粒粒徑為1-3mm，切段長度為2-5mm。

作為本發明的一種優選技術方案，其中，片材-1的厚度為2～5mm。

作為本發明的一種優選技術方案，其中，混煉的溫度為120～160℃，熱輥的溫度為120～160℃。