[發(fā)明專利]高韌性導電尼龍材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114685976B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 翟紅波;楊振樞;韋洪屹;黃金鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州博利邁新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L71/12;C08L51/06;C08K7/08;C08K7/06;C08K9/02;C08K7/24
• 代理公司: 蘇州吳韻知識產權代理事務所(普通合伙) 32364
• 代理人: 朱亮

本發(fā)明提供了一種高韌性導電尼龍材料的制備方法。包括以下成分：尼龍6、聚苯醚、馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體、導電填料、鎂鋁尖晶石晶須；所述導電填料為摻銀3D導電填料。S1：將所有原料放入真空烘箱中于燥過夜；S2：裝入單螺桿擠出機中熔融擠出共混兩次；S3：將擠出粒子于注塑機中注塑成型即得。本發(fā)明采用摻銀3D導電填料具有高孔隙率、低密度、大比表面積和優(yōu)異的可壓縮性和導電性，使其在導電及增韌上更具優(yōu)勢；采用鎂鋁尖晶石晶須的添加可明顯抑制馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體與尼龍6的擴鏈反應，降低尼龍6/聚苯醚復合材料的粘度，提高材料的韌性。

技術領域

本發(fā)明涉及塑膠材料領域，具體涉及一種高韌性導電尼龍材料及其制備方法。

背景技術

尼龍6是脂肪族線性直鏈大分子H-[NH(CH₂)XCO]_n-OH，直鏈以亞甲基(-CH2)為主，主要通過酰胺鍵將各個鏈段連接起來的，分子構型是平面鋸齒形。尼龍6的分子結構和晶體結構決定了它的性質和產品性能。由于尼龍6分子中存在大量強極性酰胺基，使其吸濕性優(yōu)異于一般的化學纖維，且更容易促進尼龍6大分子在排列時大分子鏈間形成氫鍵，從而提高了尼龍6分子鏈間結合力，降低了尼龍6分子鏈的活動性，使尼龍6分子鏈之間的排列更加規(guī)整，所以尼龍6是一種熱塑性的半晶體縮聚物。尼龍6是半透明的，由于其易于加工、優(yōu)良的機械性能和耐化學性而具有許多應用，包括自潤滑齒輪，軸承，纖維和各種各樣的商品。而當尼龍材料在物流設備上應用時，需要同時兼顧抗靜電性能和韌性要求。尼龍材料在改性過程中，需加入大量導電成分，通常導電介質采用如碳纖維、碳納米管、導電炭黑等，但是會使材料韌性明顯下降，因此如何在提高材料導電性的同事而不影響或較小影響其韌性是亟待解決的一個問題。

發(fā)明內容

要解決的技術問題：本發(fā)明的目的是提供一種高韌性導電尼龍材料及其制備方法，采用摻銀3D導電填料具有高孔隙率、低密度、大比表面積和優(yōu)異的可壓縮性和導電性，使其在導電及增韌上更具優(yōu)勢；采用鎂鋁尖晶石晶須的添加可明顯抑制馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體與尼龍6的擴鏈反應，降低尼龍6/聚苯醚復合材料的粘度，提高材料的韌性。

技術方案：高韌性導電尼龍材料，包括以下成分：50份尼龍6、40-45份聚苯醚、2-3份馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體、10-15份導電填料、2-5份鎂鋁尖晶石晶須；

所述導電填料為摻銀3D導電填料。

進一步的，所述摻銀3D導電填料的粒徑≤74μm。

進一步的，所述鎂鋁尖晶石晶須直徑1-8μm，長徑比為20。

進一步的，所述摻銀3D導電填料的制備方法為：

(1)配置2.5mol/L的NaOH和0.4mol/L的Na₂SO₃混合液，在170℃沸騰；

(2)稱取邊長為3cm的正方形木塊，放入混合液中6h進行去木質素和半纖維素處理；

(3)將木塊取出，用沸騰的去離子水清洗至中性；

(4)配置3mol/L的H₂O₂，將清洗后的木塊放入沸騰的H₂O₂中2h；

(5)將木塊取出后用去離子水沖洗，冷凍干燥12h；

(6)將經化學處理的木塊直接在氬氣中400-600℃進行退火處理，獲得碳海綿；

(7)將碳海綿浸泡在質量分數(shù)為50％的磷酸中1-2h，擦干后放入真空烘箱中烘干，獲得改性碳海綿；

(8)配制銀納米線乙醇溶液，利用脈沖式真空法將銀納米線乙醇溶液浸漬于改性碳海綿內部，處理時間為10-15min；

(9)取出，放入烘箱中烘干；

(10)粉碎即得摻銀3D導電填料。

進一步的，所述銀納米線乙醇溶液的質量濃度為0.1-0.2mg/mL。

進一步的，所述脈沖式真空條件為室溫條件，真空度為0.08MPa。