專利名稱：尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料及其直接制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尼龍6/無(wú)機(jī)粒子納米復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前尼龍6/無(wú)機(jī)粒子納米復(fù)合材料或者尼龍6/玻璃纖維復(fù)合材料的研究已取得了很多成果，部分復(fù)合材料已經(jīng)工業(yè)化，但是尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料的研究很少，更沒(méi)有工業(yè)化的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種納米粒子分布均勻，粒徑分布窄且可以控制，產(chǎn)品不變色，成本低的尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的一種尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料，包括下列組分尼龍6/無(wú)機(jī)粒子90-99％(重量)玻璃纖維 1-10％(重量)。
一種尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備方法，將尼龍6/無(wú)機(jī)粒子納米復(fù)合材料和玻璃纖維，在高速攪拌機(jī)中充分混合，在230-245℃溫度，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行熔融；熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒、干燥后得到尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料。
一種尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備方法(是在制備尼龍6/無(wú)機(jī)粒子過(guò)程中加入玻璃纖維)將無(wú)機(jī)酸酯或無(wú)機(jī)酸鹽進(jìn)行水解得均勻的溶液，在水解所得的溶液中加入己內(nèi)酰胺混合成均勻的溶液，然后加入玻璃纖維，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下在100-140℃進(jìn)行凝膠1-12小時(shí)，待凝膠生成后在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行聚合，再對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行純化得到尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料，無(wú)機(jī)酸酯為正硅酸酯，正鈦酸酯，無(wú)機(jī)酸鹽為硅酸鈉。
本發(fā)明制備的尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)、耐熱、抗壓、耐溶劑、耐磨等性能，產(chǎn)品外觀白等優(yōu)點(diǎn)。如是在制備尼龍6/無(wú)機(jī)粒子過(guò)程中加入玻璃纖維，這樣使得它們形核有了載體，更加容易形核，將會(huì)圍繞玻璃纖維形核長(zhǎng)大，因此對(duì)晶粒的尺寸和生長(zhǎng)方向比較好控制，能夠獲得更優(yōu)異的取向力學(xué)性能。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例1尼龍6/SiO2/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備將900克尼龍6/SiO2納米復(fù)合材料(SiO2含量為3％)和100克玻璃纖維在高速攪拌機(jī)中充分混合后投入雙螺桿配混擠出機(jī)(SJSH-30型，螺桿直徑30mm，長(zhǎng)徑比為23，南京橡膠機(jī)械廠)中進(jìn)行熔融機(jī)械共混，五區(qū)的溫度依次為215、220、225、230、225℃，機(jī)頭和熔體溫度分別為220和229℃，擠出轉(zhuǎn)速40prm，高純氮?dú)獗Ｗo(hù)，熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒后得到玻璃纖維含量為10％的尼龍6/SiO2/玻璃纖維納米復(fù)合材料。
實(shí)施例2尼龍6/SiO2/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備在反應(yīng)裝置中加入11.3ml正硅酸乙酯，再加入3.6ml水和5ml的丙酮，在攪拌下加入1滴1M的鹽酸調(diào)節(jié)其酸度，在室溫下進(jìn)行水解得透明溶液，再加入392克己內(nèi)酰胺在70-80℃的溫度下熔融，待己內(nèi)酰胺全部熔融后，強(qiáng)烈攪拌使兩者混合均勻，同時(shí)減壓，將水解生成的乙醇和加入的丙酮抽出。加入玻璃纖維4克，攪拌均勻，再將所得的溶液在高純氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下在100-140℃凝膠6小時(shí)，直到原來(lái)均勻透明的溶液變?yōu)槟痰耐该髂z為止。在高純氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下將凝膠在250-260℃進(jìn)行常壓聚合15小時(shí)，再關(guān)掉充氮口，真空度為0.1MPa的壓力下減壓聚合14小時(shí)，純化后即得尼龍6/SiO2/玻璃纖維納米復(fù)合材料(三者含量分別為98％、1％、1％)。
實(shí)施例3尼龍6/TiO2/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備在反應(yīng)裝置中加入正鈦酸乙酯720ml和180mlH2O，180ml丙酮，在室溫下進(jìn)行水解得透明溶液，加入3700克己內(nèi)酰胺在70-80℃的溫度下熔融，再將水解所得的溶液在攪拌下慢慢加入熔融己內(nèi)酰胺中，強(qiáng)烈攪拌使兩者混合均勻，再在真空度為0.08MPa時(shí)減壓20分鐘，將水解生成的乙醇和加入的丙酮抽出。加入玻璃纖維100克，攪拌均勻，然后將所得的溶液在高純氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下在100-140℃凝膠6小時(shí)，將凝膠在高純氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下在250-260℃，1～5atm下進(jìn)行高壓聚合15小時(shí)，再關(guān)掉充氮口在真空度為0.08MPa下聚合8小時(shí)，純化后即得尼龍6/TiO2/玻璃纖維納米復(fù)合材料(三者含量分別為92.5％、5％、2.5％)。
權(quán)利要求
1.一種尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料，包括下列組分尼龍6/無(wú)機(jī)粒子 90-99％(重量)玻璃纖維1-10％(重量)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備方法，其特征是將尼龍6/無(wú)機(jī)粒子納米復(fù)合材料和玻璃纖維，在高速攪拌機(jī)中充分混合，在230-245℃溫度，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行熔融；熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒、干燥后得到尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備方法，其特征是將無(wú)機(jī)酸酯或無(wú)機(jī)酸鹽進(jìn)行水解得均勻的溶液，在水解所得的溶液中加入己內(nèi)酰胺混合成均勻的溶液，然后加入玻璃纖維，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下在100-140℃進(jìn)行凝膠1-12小時(shí)，待凝膠生成后在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行聚合，再對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行純化得到尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料的制備方法，其特征是無(wú)機(jī)酸酯為正硅酸酯，正鈦酸酯，無(wú)機(jī)酸鹽為硅酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料包括下列組分尼龍6/無(wú)機(jī)粒子90－99％(重量)，玻璃纖維1－10％(重量)。其直接制備方法為將尼龍6/無(wú)機(jī)粒子納米復(fù)合材料和玻璃纖維，在高速攪拌機(jī)中充分混合，在230－245℃溫度，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行熔融；熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒、干燥后得到尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料。本發(fā)明制備的尼龍6/無(wú)機(jī)粒子/玻璃纖維納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)、耐熱、抗壓、耐溶劑、耐磨等性能，產(chǎn)品外觀白等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08K3/00GK1931923SQ20061003237
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者張平, 姜勇, 許福, 袁軍, 潘青山 申請(qǐng)人:湘潭大學(xué)