一種尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于尼龍復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍的發(fā)展使工農(nóng)業(yè)和民用設(shè)施更加的微型化、輕量化和動(dòng)力強(qiáng)勁化成為可能。 耐高溫尼龍可W為某些部件帶來更高的耐溫性能，或是干脆替代了金屬原材料來生產(chǎn)運(yùn)些 部件。新型設(shè)備的裝置和組件也有用耐高溫尼龍代替金屬和熱固性材料的趨勢(shì)。運(yùn)些都將 會(huì)加大對(duì)耐高溫尼龍材料的需要量，從而帶動(dòng)市場(chǎng)需求。
[0003] 由于耐高溫尼龍的分子鏈中存在著較高比例的酷胺鍵，酷胺鍵的極性較高，與水 分子間能形成氨鍵，因此與聚締控等疏水性聚合物相比，具有較高的吸水率。一方面，較高 的吸水率大大的影響著產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性，運(yùn)使得其在電子產(chǎn)品和汽車行業(yè)等精密部件中 的使用大大受到限制；另一方面，較大的吸水率將影響制品的電性能變化，進(jìn)一步改變制品 的介電強(qiáng)度，使得其在電子電氣工業(yè)中的使用受到限制。為了適應(yīng)更廣泛的工業(yè)用途和更 苛刻的使用條件，一般采用較多的方法是在尼龍基體中添加纖維、無機(jī)物等方法來減少尼 龍?jiān)趶?fù)合材料中的體積比，從而降低其吸水率，運(yùn)種方法制備的復(fù)合材料密度大，填料添加 量高，吸水率降低不明顯，并沒有從根本上解決尼龍吸水率高的問題。
[0004] CN103073877A和CN102863786A公開了兩種低吸水率的聚酷胺組合物，都添加了 玻纖或無機(jī)填料來降低尼龍?jiān)趶?fù)合材料中的比例，從而降低其吸水率，運(yùn)種方法制備的復(fù) 合材料的吸水率降低不明顯，且其采用低烙點(diǎn)聚酷胺，在耐高溫材料領(lǐng)域的使用受到較大 的限制。
[0005] 另外，尼龍是最早開發(fā)的工程塑料，具有機(jī)械強(qiáng)度高、初性好、耐疲勞、有自潤(rùn)滑 性，摩擦系數(shù)小、耐磨、耐熱αοοΓ內(nèi)可長(zhǎng)期使用）、易改性成型等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的綜合性 能和廣泛的應(yīng)用。尼龍樹脂經(jīng)過玻纖增強(qiáng)后，其強(qiáng)度可提高好幾倍，可與金屬材料媳美，常 代替金屬材料用作各種機(jī)械部件。玻纖增強(qiáng)尼龍廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周邊，W及其他需 要高強(qiáng)度和有一定耐熱要求的產(chǎn)品。但經(jīng)過玻纖增強(qiáng)后的尼龍材料，注塑成制件后，在高溫 情況下會(huì)發(fā)生翅曲變形，特別是用于汽車裝配，其與飯金件一起在180度的環(huán)境下進(jìn)行熱 存放試驗(yàn)后，容易翅曲變形，影響了正常的裝配。
[0006] CN104804411A公開了一種低吸水率耐高溫尼龍復(fù)合材料，由包括W下重量份的組 分制成：尼龍鹽100份，稀±氧化物0. 1~2份，封端劑0. 1~1份，催化劑0. 1~0. 6份， 去離子水30~60份。其制備出了具有耐高溫、高強(qiáng)度、高熱變形溫度、尺寸穩(wěn)定性好、吸水 率低的復(fù)合材料，然而其在透氣性方面、力學(xué)性能和高溫?zé)崽幚砗蟮牡统崆苑矫娑歼€存 在缺陷。
[0007] 因此，如何開發(fā)一種低吸水率并耐高溫，同時(shí)具有均衡的力學(xué)性能和高溫?zé)崽幚?后的低翅曲性的尼龍復(fù)合材料是目前亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種尼龍復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明 所提供的尼龍組合物不僅具有低吸水率并耐高溫，而且具有優(yōu)異的拉伸性能W及高溫?zé)崽?理后的低翅曲性的優(yōu)勢(shì)。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0010] 第一方面，本發(fā)明還提供了一種尼龍復(fù)合材料，其由W下組分按重量份組成：尼龍 鹽100份，稀±氧化物0. 2-1. 5份，納米二氧化娃10-15份，封端劑0. 1-1份，催化劑0. 1-0. 6 份，去離子水30-60份。
[0011] 作為優(yōu)選的方式，所述的尼龍復(fù)合材料，其由W下組分按重量份組成：尼龍鹽100 份，稀±氧化物0. 5-1. 2份，納米二氧化娃10-14份，封端劑0. 5-1份，催化劑0. 1-0. 5份， 去罔子水30-50份。
[0012] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的方式，所述的尼龍復(fù)合材料，其由W下組分按重量份組成：尼龍 鹽100份，稀±氧化物0. 8-1. 0份，納米二氧化娃11-14份，封端劑0. 6-1份，催化劑0. 2-0. 5 份，去離子水40-50份。
[0013] 作為最優(yōu)選的方式，作為優(yōu)選的方式，所述的尼龍復(fù)合材料，其由W下組分按重量 份組成：尼龍鹽100份，稀±氧化物1. 0份，納米二氧化娃12份，封端劑0. 5份，催化劑0. 5 份，去離子水35份。
[0014] 本發(fā)明通過添加納米二氧化娃，其通過與稀±氧化物復(fù)配后，兩者可發(fā)揮協(xié)同作 用，進(jìn)一步顯著增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料在拉伸性能W及高溫?zé)崽幚砗蟮牡统崆浴?br>[0015] 本發(fā)明中，所述稀±氧化物選自氧化銅、氧化姉或氧化錠中的任意一種或至少兩 種的混合物。
[0016] 本發(fā)明中，所述尼龍鹽選自尼龍6T鹽、尼龍7T鹽、尼龍8T鹽、尼龍9T鹽、尼龍10T 鹽、尼龍11T鹽、尼龍12T鹽、尼龍66鹽、尼龍610鹽、尼龍612鹽、尼龍61鹽、尼龍71鹽、 尼龍81鹽、尼龍91鹽、尼龍101鹽、尼龍111鹽或尼龍121鹽中的至少一種。
[0017] 本發(fā)明中，所述納米二氧化娃是由W下方法制備得到的：
[001引 （a)通過一鍋法制備滲雜有生物分子的碳酸巧納米粒子；
[0019] 化）在步驟（a)制得的碳酸巧納米粒子表面水解生成二氧化娃；
[0020] (C)步驟化）得到的粒子分散到乙二胺四乙酸二鋼溶液中，除去碳酸巧模板，獲得 內(nèi)部含有生物分子的多孔二氧化娃納米粒子。
[0021] 具體的，本發(fā)明的納米二氧化娃可W通過W下方法制備得到：
[0022] (a)將生物分子、碳酸鋼、氯化巧溶液共混，快速攬拌，離屯、洗涂；
[002引 化）將步驟（a)中得到的粒子再分散到含有正娃酸乙醋的溶液中吸附，離屯、后，加 入氨水、乙醇混合溶液，使正娃酸乙醋在多孔碳酸巧表面水解生成二氧化娃；
[0024] (C)將步驟化）中得到的粒子用去離子水洗涂Ξ次，加入到含有乙二胺四乙酸二 鋼巧DTA)的溶液中，混合攬拌除去碳酸巧模板，獲得內(nèi)部含有生物分子的多孔二氧化娃納 米粒子。
[0025] 本發(fā)明中的納米二氧化娃方法簡(jiǎn)單，制備多孔二氧化娃納米粒子所用的納米碳酸 巧模板，為一步法快速合成，除碳酸巧模板的方法也是通過簡(jiǎn)單且溫和的條件實(shí)現(xiàn)，避免了 傳統(tǒng)的表面活性劑介導(dǎo)的溶膠凝膠法復(fù)雜的反應(yīng)步驟和苛刻的除模板條件；制備多孔二氧 化娃納米粒子所用的原材料都是廉價(jià)的常用化學(xué)試劑，大大降低了材料的制備成本；制備 多孔二氧化娃納米粒子所用的原材料都也是抑A批準(zhǔn)的常用食品及藥物原材料，因而在臨 床前研究中可W大大降低生物安全問題；制備的多孔二氧化娃納米粒子因有明膠等生物分 子的滲雜，因而該材料具有一定的可生物降解性質(zhì)。
[00%] 本發(fā)明中，所述封端劑為苯甲酸、乙酸、丙酸或鄰苯二甲酸酢，優(yōu)選苯甲酸。
[0027] 本發(fā)明中，所述催化劑為憐酸鋼、憐酸儀、憐酸巧、亞憐酸鋼、亞憐酸儀、亞憐酸巧、 亞憐酸鋒、次亞憐酸鋼、次亞憐酸儀、次亞憐酸巧或次亞憐酸鋒中的至少一種，優(yōu)選次亞憐 酸鋼。
[0028] 第二方面，本發(fā)明還提供了一種第一方面所述尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括W 下步驟：
[0029] 稱取尼龍鹽100份，稀±氧化物0. 2-1. 5份，納米二氧化娃10-15份，封端劑0. 1-1 份，催化劑0. 1-0. 6份，去離子水30-60份，將W上組分混合后加入到高壓反應(yīng)蓋內(nèi)；用氮?dú)?置換高壓反應(yīng)蓋內(nèi)的空氣至少Ξ次，然后通入氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)保護(hù)氣；升溫、加壓，通過釋放 反應(yīng)蓋內(nèi)水蒸氣的辦法保壓、恒壓進(jìn)行反應(yīng)；然后將反應(yīng)蓋內(nèi)壓力泄壓至常壓、出料得到低