一种高强度耐腐蚀聚酰胺复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及聚酰胺复合材料制备，具体为一种高强度耐腐蚀聚酰胺复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚酰胺俗称尼龙，是一种历史悠久、用途广泛的通用工程塑料；材料具有良好的综合性能，力学性能、耐热性、耐化学性、耐磨性好，还具有自润滑性，而聚酰胺复合材料是采用插层聚合法制备的典型聚合物基纳米复合材料；具有层状结构的黏土又称膨润土，是一类非金属矿物，主要成分为含蒙脱土的层状硅酸盐；原位插层聚合技术是通过粒子交换反应使黏土有机化后，将聚酰胺单体插入到准二维硅酸盐黏土的片层结构间进行原位聚合，得到聚合物或黏土复合材料，而聚酰胺复合材料，也被广泛运用在了汽车、电子电气和机械等领域之中；

2、但在现有的聚酰胺复合材料在制备的过程中，出现了一些不足之处，就比如公开号：cn101875780b的聚酰胺复合材料及其制备方法，该聚酰胺复合材料在制备的过程中，通过尼龙66为26～71份，玻璃纤维20～40份，高岭土10～25份；抗氧剂0.1～1份；热稳定剂0.2～2份；润滑剂0.1～1份；分散剂0.1～1份；着色剂0.5～2份从而制作出聚酰胺复合材料，在实际制作过程中，由于主材料是通过尼龙66一种进行熔炼，在实际熔炼过程中，往往会由于尼龙66材料的熔点不同与玻璃纤维等其他材料进行熔炼时，从而可能会出现出现流动性差或难以进行混炼的情况，使聚酰胺复合材料在制造的过程中时，出现难以造粒的情况。

3、所以我们提出了一种高强度耐腐蚀聚酰胺复合材料及其制备方法，以便于解决上述中提出现有市场的大多数聚酰胺复合材料在制备的过程中，由于主材料是通过尼龙材料的一种进行熔炼，在实际熔炼过程中，往往会由于尼龙材料的熔点不同与其他材料进行熔炼时，从而可能会出现出现流动性差或难以进行混炼的情况，使聚酰胺复合材料在制造的过程中时，出现难以造粒的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强度耐腐蚀聚酰胺复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度耐腐蚀聚酰胺复合材料，由以下重量份的原料制备而成：

3、聚酰胺a：20～70份；

4、聚酰胺b：2～30份；

5、玻璃纤维：10～30份；

6、改性纳米碳管：5～15份；

7、耐热剂：0.1～1份；

8、偶联剂：0.1～1份；

9、抗氧剂：0.1～1份；

10、热稳定剂：0.5～2份；

11、着色剂：0.5～2份；

12、其中聚酰胺a的熔点比聚酰胺b的熔点高出20℃左右，且玻璃纤维的熔点在680℃左右，并且玻璃纤维的ph为9-11；

13、改性纳米碳管的制备方法如下：

14、步骤一：提纯

15、将纳米碳管放置在容器中，再将分解溶液倒入容器中，随后先通过超声波将纳米碳管壁上的无定型碳、碳纳米颗粒等杂质脱落下来，同时碳纳米管会由于重力原因进行沉淀，而密度较小的无定形碳、碳纳米颗粒等杂质由于密度较小，会浮现出溶液顶部的内部，从而脱离纳米碳管的表面；

16、步骤二：混炼

17、将已经提纯后的纳米碳管放置在另一个容器中进行熔炼，而在熔炼纳米碳管时，温度需要达到600℃左右，使纳米碳管在高温下熔炼下裂解为碳原子，随后再添加改性助剂，使得纳米碳管重新进行组合成改性纳米碳管；随后将改性纳米碳管冷却至500℃左右继续进行熔炼；

18、步骤三：冷却

19、将改性纳米碳管放置进行冷却箱中，而冷却箱需要保持-10℃左右，使改性纳米碳管可以快速的进行冷却；当改性纳米碳管在进行冷却时，可使用超声波设备对容器内部进行震荡。

20、通过聚酰胺a材料和聚酰胺b材料两种不同的聚酰胺材料，在数种材料进行混炼的过程中，可通过两种熔点不同的聚酰胺材料进行熔炼，取熔点高的聚酰胺材料的熔点温度对各类材料进行熔炼混合，从而使得该聚酰胺复合材料在熔炼的过程中，能够保持其内部的流动性，使得聚酰胺b材料能够靠着聚酰胺a材料的熔炼温度始终保持液态状态，从而增加了该聚酰胺复合材料在制备时的流动性。

21、作为本发明的优选技术方案，聚酰胺a材料为聚酰胺56、聚酰胺-46和聚酰胺-66等材料，其中聚酰胺56的熔点为260-290℃，密度为1.21g/cm3；且聚酰胺-46的熔点为295℃，密度为1.18g/cm3；并且聚酰胺-66的熔点为250-260℃，密度为0.969g/cm3。

22、采用上述技术方案能够使聚酰胺a材料在进行混炼的过程中，熔点的温度高于聚酰胺b材料，从而使得聚酰胺复合材料在进行制备的过程中，可依据聚酰胺a材料的熔点进行温度调控。

23、作为本发明的优选技术方案，聚酰胺b为聚酰胺6、聚酰胺12和聚酰胺-612等材料，其中聚酰胺6的熔点为215-225℃，密度为1.13g/cm3；且聚酰胺12的熔点为176-180℃，密度为1.01g/cm3；并且聚酰胺-612的熔点为218℃，密度为1.29g/cm3。

24、作为本发明的优选技术方案，玻璃纤维抗拉强度在标准状态下是6.3～6.9g/d，湿润状态5.4～5.8g/d；密度2.54；耐热性较高；具有电绝缘性和防火屏蔽性。

25、作为本发明的优选技术方案，耐热剂为npmi耐热剂和硅胶耐热剂的其中一种。

26、作为本发明的优选技术方案，偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质，其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中，为kh-570硅烷偶联剂和dl602偶联剂等其中一种。

27、作为本发明的优选技术方案，抗氧剂为有着较高化学、物理稳定性的，或是低毒性的弱还原剂；且热稳定剂的熔点一般在205℃左右。

28、作为本发明的优选技术方案，一种高强度耐腐蚀聚酰胺复合材料的其制备方法，包括如下步骤：

29、步骤一：

30、称取聚酰胺b，随后将聚酰胺b倒入容器中进行熔点，熔炼温度在240℃以下，随后取出另一组容器对聚酰胺a进行熔炼，而熔炼温度在240℃以上，随后对玻璃纤维进行熔炼；

31、步骤二：将已经熔炼好的聚酰胺a、聚酰胺b和玻璃纤维混入进双螺旋搅拌机中，随后倒入已经加工好的改性纳米碳管，使双螺旋搅拌机以搅拌转速为1400-1550r/min的转速对聚酰胺a、聚酰胺b和改性纳米碳管进行混炼，容器温度保持在240-300℃左右；

32、步骤三：

33、在混炼工作进行至前半段时，加入耐热剂、偶联剂、抗氧剂、热稳定剂和着色剂等助剂对聚酰胺a、聚酰胺b和改性纳米碳管进行混合，形成聚酰胺复合材料，且通过耐热剂、偶联剂、抗氧剂、热稳定剂和着色剂等助剂，能够使聚酰胺复合材料具有其它特性；

34、步骤四：

35、混炼完毕后，通过造粒机或其他其他设备对聚酰胺复合材料进行切割，从而进行保存。

36、作为本发明的优选技术方案，当改性纳米碳管在进行使用前，可通过超声波设备对改性纳米碳管进行筛选，从而去除其内部的杂质。

37、采用上述技术方案能够通过在改性纳米碳管使用前，对其进行超声波震荡筛选，从而可以有效的去处改性纳米碳管内部的杂质，从而增加了聚酰胺复合材料整体的强度。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过聚酰胺a材料和聚酰胺b材料两种不同的聚酰胺材料，在数种材料进行混炼的过程中，可通过两种熔点不同的聚酰胺材料进行熔炼，取熔点高的聚酰胺材料的熔点温度对各类材料进行熔炼混合，从而使得该聚酰胺复合材料在熔炼的过程中，能够保持其内部的流动性，使得聚酰胺b材料能够靠着聚酰胺a材料的熔炼温度始终保持液态状态，从而增加了该聚酰胺复合材料在制备时的流动性；

39、进一步的，通过在聚酰胺复合材料中增加耐热剂、偶联剂、抗氧剂和热稳定剂等助剂，能够使聚酰胺复合材料在制备完毕后，可能获得其他特性，从而使得该聚酰胺复合材料的强度和耐腐蚀性提高；

40、更进一步的，通过在改性纳米碳管使用前，对其进行超声波震荡筛选，从而可以有效的去处改性纳米碳管内部的杂质，从而增加了聚酰胺复合材料整体的强度。