一種耐高溫尼龍納米復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于耐高溫尼龍復合材料領域，涉及一種尼龍納米復合材料及其制備方法。該材料由包括以下重量份的組分制成：尼龍鹽100份、羧基化碳納米管0.1-5份、封端劑0.1-1份、催化劑0.1-0.6份、去離子水30-60份。本發明采用原位聚合的方法改善了羧基化碳納米管在基體內容易團聚的現象，提高了羧基化碳納米管與尼龍基體間的界面性能，提高了復合材料的機械性能。本發明提供的方法所制備的增強耐高溫尼龍納米復合材料具有比純尼龍基體更好的力學性能，此方法簡單易行，適合大規模工業化生產。
【專利說明】一種耐高溫尼龍納米復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于耐高溫尼龍復合材料領域，涉及一種尼龍納米復合材料及其制備方法。
技術背景
[0002]耐高溫尼龍的發展使工農業和民用設施更加的微型化輕量化和動力強勁化成為可能。耐高溫尼龍可以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這些部件。新型設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。這些都將會加大對耐高溫尼龍材料的需要量，從而帶動市場需求。
[0003]制備羧基化碳納米管增強耐高溫尼龍復合材料包括溶液共混、熔融共混及原位共混等。其中溶液共混需要耗費大量的溶劑，不利于工業應用；熔融共混雖然能滿足大規模生產的需要，但碳納米管在基體中分散性差；而原位共混既適合工業應用又能使碳納米管良好的分散在基體中，而且能改善碳納米管與基體間的界面性能。
[0004]中國專利CN200710171820.7公布了一種羧基化碳納米管增強尼龍66復合材料，在添加少量的羧基化碳納米管的情況下，復合材料的性能得到明顯的提高，但沒有研究在更高含量碳納米管對復合材料的增強效果。專利CN200410084741.9公布了一種通過原位聚合法制備了碳納米管增強尼龍1010復合材料。而通過原位聚合的方法制備羧基化碳納米管增強耐高溫尼龍復合材料還未見報道。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于為克服現有技術的缺陷而提供一種分散性好，相容性好，力學性能得到提高的增強耐高溫尼龍納米復合材料。
[0006]本發明的另一目的在于提供上述增強耐高溫尼龍納米復合材料的制備方法。
[0007]為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案:
[0008]一種尼龍納米復合材料，由包括以下重量份的組分制成:
[0009]
【權利要求】
1.一種尼龍納米復合材料，其特征在于:由包括以下重量份的組分制成:MiEikIOO 份,羧+_化碳納米符 0.1-5份,封端劑0.1-1份，催化M0.1-0.6份，太-離子水30-60份。
2.根據權利要求1所述的尼龍納米復合材料，其特征在于:所述的羧基化碳納米管為0.5-3 份； 或所述的封端劑為0.3-0.5份； 或所述的催化劑為優選0.2-0.5份； 或所述的去離子水為40-50份。
3.根據權利要求1所述的尼龍納米復合材料，其特征在于:所述的尼龍鹽選自尼龍6T鹽、尼龍7T鹽、尼龍8T鹽、尼龍9T鹽、尼龍IOT鹽、尼龍IlT鹽、尼龍12T鹽、尼龍61鹽、尼龍71鹽、尼龍81鹽、尼龍91鹽、尼龍101鹽、尼龍IlI鹽或尼龍121鹽中的一種或一種以上。
4.根據權利要求1所述的尼龍納米復合材料，其特征在于:所述的羧基化碳納米管其管徑為5_20nm,優選IOnm ;其長度為0.5-20 μ m,優選5 μ m。
5.根據權利要求1所述的尼龍納米復合材料，其特征在于:所述的封端劑為苯甲酸、乙酸、丙酸或鄰苯二甲酸酐。
6.根據權利要求1所述的尼龍納米復合材料，其特征在于:所述的催化劑為磷酸鈉、磷酸鎂、磷酸鈣、亞磷酸鈉、亞磷酸鎂、亞磷酸鈣，亞磷酸鋅、次亞磷酸鈉、次亞磷酸鎂、次亞磷酸鈣或次亞磷酸鋅中的一種或一種以上。
7.—種上述權利要求1-6中任一所述的尼龍納米復合材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)按權利要求1所述的配比稱取100份尼龍鹽、0.1-1份封端劑、0.1-0.6份催化劑，并將以上組分加入到高壓反應釜內； 稱取30-60份去離子水、0.1-5份羧基化碳納米管，并將羧基化碳納米管溶于去離子水中，超聲攪拌，然后加入到高壓反應釜中； (2)用氮氣置換高壓反應釜內的空氣至少三次，然后通入氮氣作為反應保護氣；升溫至150-300°C，壓力達到1.5-3MPa，通過釋放反應釜內水蒸氣的辦法保持壓力在1.5_3MPa，恒壓反應時間為1-3小時；然后將反應釜內壓力泄壓至常壓，出料，在反應過程中，釜內溫度不超過330°C。
8.根據權利要求7所述的 制備方法，其特征在于:所述的步驟(1)中，超聲攪拌的時間為1-4小時。
【文檔編號】C08K9/04GK103881366SQ201210559817
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】田文偉 申請人:上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司