一种抗老化聚酰胺薄膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗老化聚酰胺薄膜的制备方法，属于功能薄膜制备技术领域，它将白炭黑、金红石型钛白粉、碳酸钙晶须、凹凸棒晶、硅灰石针状纤维等与碳酸氢纳水溶液混合搅拌后，通过汽蒸、真空辐射，然后浸于氨基磺酸溶液中加热搅拌分散，取悬浮物超声波处理，再取上层悬浮物过滤洗涤烘干制得一种增强抗老化无机纳米组份；将该组份与紫外线吸收剂、纳米二氧化硅、埃洛石纳米管等混合搅拌烘干后，加入聚酰胺制得一种抗老化聚酰胺粒子；将该抗老化聚酰胺粒子通过挤出流延、挤出吹塑、挤出拉伸或挤出复合制得一种抗老化聚酰胺薄膜，本发明专利技术制得的抗老化聚酰胺薄膜具有使用寿命长，力学性能好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗老化聚酰胺薄膜的制备方法，属于功能纤薄膜备

技术介绍
聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称，可由内酸胺开环聚合制得，也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的，由于其性能优异，是大量用于制作纤维、塑料、薄膜等产品的原料之一。聚酰胺薄膜具有优良的力学性能，其机械强度高、韧性好、摩擦系数小、耐摩擦性好，其耐热性、聚缘性也很好，广泛应用于包装、农业、工业等领域。对于大量在户外使用的聚酰胺薄膜，由于不断遭受到阳光、水汽、辐射、热冷交替、甚至试剂、机械力的作用，使聚酰胺薄膜韧性降低、力学性能下降、透明度变差、使用寿命变短等，因此聚酰胺薄膜的抗老化是当前研究的一个热点。目前，聚酰胺薄膜的抗老化主要通过表面涂覆的方法和通过聚酰胺材料本体共混方法进行，前者具有成本低、工艺简单等优点，但存在抗老化性能不理想，耐用性不强，改性剂易脱落等，后者具有抗老化性能好，效果持久等优点，但改性剂在材料中分散不匀等，造成聚酰胺薄膜成型加工困难，且薄膜力学性能下降明显，使用效果不佳等缺点。白炭黑可以强烈地反射紫外线，添加到聚酰胺树脂中可大大减少紫外线对聚酰胺的降解作用，从而达到延缓材料老化的目的，由于白炭黑的高流动性和小尺寸效应，使材料表面更加致密细洁，摩擦系数变小，加之纳米颗粒的高强度，使材料的耐磨性大大增强。金红石型钛白粉在橡胶、塑料中既作为着色剂，又具有补强、防老化、填充作用。在塑料中加入少量金红石型钛白粉，在日光照射下，耐日晒，不开裂、不变色。可以提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命。碳酸钙晶须用于改性塑料、橡胶、纤维等热塑性材料表现出显著的增强、增韧作用，还可以改善产品的弯曲强度、尺寸稳定性、热稳定性、抗老化性能；还可提升加工性能及制品的表面光洁度。凹凸棒晶的基本结构单元为棒状、针状、纤维状单晶体，又称凹凸棒土，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％，凹凸棒晶长约0.5-5μm，宽约0.01-0.10μm，表面布满凹凸相间的沟槽，莫氏硬度2-3级，加热到700-800℃，硬度＞5级，比重为2.05-2.32，添加在塑料中既作为着色剂，又具有补强、阻燃、防老化。硅灰石针状纤维是一种三斜晶系，细板状晶体，集合体呈放射针状或纤维状，是塑料、橡胶制品较好的抗老化填充材料，可以提高塑料、橡胶制品的抗老化、增强流动性以及改善抗拉强度、冲击强度、线性拉伸，耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好。埃洛石纳米管是一种由高岭石的片层在天然条件下卷曲而成天然的多壁纳米管状材料，具有典型的多壁纳米管状结构，对阳离子、极性分子等具有较强的吸附能力。天然的纳米管状结构和易于分散的性质，使得埃洛石纳米管作为一种新型的聚合物增强改性材料在聚丙烯、聚酰胺、聚酯、橡胶等得到应用。紫外线吸收剂UVP-327，能强烈吸收波长为270-380纳米的紫外线，化学稳定性好，挥发性极小，与抗氧化剂并用为显著的协同效应，显著改善制品的热氧稳定性。抗氧剂1010对聚酰胺类材料也有卓越的抗氧化性能，可有效地延长制品的使用期限。光稳定剂HPT，该品可用为光稳定剂，可赋予聚酰胺制品优良的户外防老化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，通过汽蒸、真空微波辐射、超声波分散等复合处理，制得一种增强抗老化无机纳米组分份，该组份在聚酰胺材料中具有良好的相容性、分散度较好，同时还能提升聚酰胺熔体的加工流动性能和聚酰胺薄膜的使用性能，得到较好抗老化力学性能，使用寿命长，能够节约成本，减少环境污染优点的一种抗老化聚酰胺薄膜的制备方法。本专利技术所述的一种抗老化聚酰胺薄膜的制备方法，采用如下步骤：A)按质量份数，将0.4-0.6份白炭黑，0.4-0.6份金红石型钛白粉，0.1-0.2份表征参数直径为0.5-3μm、长度为5-20μm有机碳酸钙晶须，0.1-0.3份表征参数长为0.5-5μm、宽为0.01-0.10μm凹凸棒晶，0.1-0.3份表征参数长径比为14-16:1的硅灰石针状纤维，0.8-1份月桂胺聚氧乙烯醚与3-5份质量分数为30-40％的碳酸氢纳水溶液混合，在150-160℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应0.6-1h，在230-250℃条件下真空微波辐射2-3h，然后浸于60-80份质量分数为30％的柠檬酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至80-90℃超声波分散0.5-1.5h，再搅拌分散2-3h，取悬浮物；B)按质量份数，将步骤A)制备的3-5份悬浮物用10-12份含质量分数3-5％三聚磷酸钠的去离子水在80-90℃下超声波处理0.4-0.6h，取上层悬浮物经100-120目过滤，蒸馏水洗涤干净，清洁烘干，得到一种增强抗老化无机纳米组份；C)按质量份数，将步骤B)制备的3-5份增强抗老化无机纳米组份，0.4-0.6份UV-327紫外线吸收剂，0.2-0.4份770光稳定剂，0.1-0.2份纳米二氧化硅，0.1-0.2份表征参数直径为0.04-0.15μm、长度为2-20μm的埃洛石纳米管，0.2-0.4份DNP抗氧剂与3-5份质量分数为15-20％的KR-212偶联剂混合，80-90℃条件下在混合机中以200-300转/min的速度搅拌反应0.6-1h，在70-80℃条件下真空烘干，再加入经烘干的300-400份PA6或PA66聚酰胺，以250-350转/min的速度搅拌0.5-0.8h，经同向双螺杆熔融混练挤出得到一种抗老化聚酰胺粒子；D)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80-90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3-5份抗老化聚酰胺粒子与7-5份常规聚酰胺切片共混，通过挤出流延工艺制得一种抗老化聚酰胺薄膜；或E)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80-90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3-5份抗老化聚酰胺粒子与7-5份常规聚酰胺切片共混，通过挤出吹塑工艺制得一种抗老化聚酰胺薄膜；或F)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80-90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3-5份抗老化聚酰胺粒子与7-5份常规聚酰胺切片共混，通过单向或双向挤出、拉伸工艺制得一种抗老化聚酰胺薄膜；或G)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80-90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3-5份抗老化聚酰胺粒子与7-5份常规聚酰胺切片共混，通过挤出机加热熔融后从机头细缝挤出一定厚度的熔融膜作为皮层，与作为芯层的常规聚酰胺薄膜经压力滚筒和冷却滚筒复合制成一种抗老化聚酰胺薄膜。本专利技术所述的一种抗老化聚酰胺薄膜的制备方法，采用如下步骤：A)按质量份数，将0.5份白炭黑，0.5份金红石型钛白粉，0.15份表征参数直径为1.75μm、长度为12.5μm有机碳酸钙晶须，0.2份表征参数长为2.5μm、宽为0.5μm凹凸棒晶，0.2份表征参数长径比为15:1的硅灰石针状纤维，0.9份月桂胺聚氧乙烯醚与4份质量分数为35％的碳酸氢纳水溶液混合，在155℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应0.8h，在240℃条件下真空微波辐射2.5h，然后浸于70份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗老化聚酰胺薄膜的制备方法，其特征在于该制备方法采用如下步骤：A)按质量份数，将0.4‑0.6份白炭黑，0.4‑0.6份金红石型钛白粉，0.1‑0.2份表征参数直径为0.5‑3μm、长度为5‑20μm有机碳酸钙晶须，0.1‑0.3份表征参数长为0.5‑5μm、宽为0.01‑0.10μm凹凸棒晶，0.1‑0.3份表征参数长径比为14‑16:1的硅灰石针状纤维，0.8‑1份月桂胺聚氧乙烯醚与3‑5份质量分数为30‑40％的碳酸氢纳水溶液混合，在150‑160℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应0.6‑1h，在230‑250℃条件下真空微波辐射2‑3h，然后浸于60‑80份质量分数为30％的柠檬酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至80‑90℃超声波分散0.5‑1.5h，再搅拌分散2‑3h，取悬浮物；B)按质量份数，将步骤A)制备的3‑5份悬浮物用10‑12份含质量分数3‑5％三聚磷酸钠的去离子水在80‑90℃下超声波处理0.4‑0.6h，取上层悬浮物经100‑120目过滤，蒸馏水洗涤干净，清洁烘干，得到一种增强抗老化无机纳米组份；C)按质量份数，将步骤B)制备的3‑5份增强抗老化无机纳米组份，0.4‑0.6份UV‑327紫外线吸收剂，0.2‑0.4份770光稳定剂，0.1‑0.2份纳米二氧化硅，0.1‑0.2份表征参数直径为0.04‑0.15μm、长度为2‑20μm的埃洛石纳米管，0.2‑0.4份DNP抗氧剂与3‑5份质量分数为15‑20％的KR‑212偶联剂混合，80‑90℃条件下在混合机中以200‑300转/min的速度搅拌反应0.6‑1h，在70‑80℃条件下真空烘干，再加入经烘干的300‑400份PA6或PA66聚酰胺，以250‑350转/min的速度搅拌0.5‑0.8h，经同向双螺杆熔融混练挤出得到一种抗老化聚酰胺粒子；D)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80‑90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3‑5份抗老化聚酰胺粒子与7‑5份常规聚酰胺切片共混，通过挤出流延工艺制得一种抗老化聚酰胺薄膜；或E)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80‑90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3‑5份抗老化聚酰胺粒子与7‑5份常规聚酰胺切片共混，通过挤出吹塑工艺制得一种抗老化聚酰胺薄膜；或F)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80‑90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3‑5份抗老化聚酰胺粒子与7‑5份常规聚酰胺切片共混，通过单向或双向挤出、拉伸工艺制得一种抗老化聚酰胺薄膜；或G)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80‑90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3‑5份抗老化聚酰胺粒子与7‑5份常规聚酰胺切片共混，通过挤出机加热熔融后从机头细缝挤出一定厚度的熔融膜作为皮层，与作为芯层的常规聚酰胺薄膜经压力滚筒和冷却滚筒复合制成一种抗老化聚酰胺薄膜。...

【技术特征摘要】
1.一种抗老化聚酰胺薄膜的制备方法，其特征在于该制备方法采用如下步骤：A)按质量份数，将0.4-0.6份白炭黑，0.4-0.6份金红石型钛白粉，0.1-0.2份表征参数直径为0.5-3μm、长度为5-20μm有机碳酸钙晶须，0.1-0.3份表征参数长为0.5-5μm、宽为0.01-0.10μm凹凸棒晶，0.1-0.3份表征参数长径比为14-16:1的硅灰石针状纤维，0.8-1份月桂胺聚氧乙烯醚与3-5份质量分数为30-40％的碳酸氢纳水溶液混合，在150-160℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应0.6-1h，在230-250℃条件下真空微波辐射2-3h，然后浸于60-80份质量分数为30％的柠檬酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至80-90℃超声波分散0.5-1.5h，再搅拌分散2-3h，取悬浮物；B)按质量份数，将步骤A)制备的3-5份悬浮物用10-12份含质量分数3-5％三聚磷酸钠的去离子水在80-90℃下超声波处理0.4-0.6h，取上层悬浮物经100-120目过滤，蒸馏水洗涤干净，清洁烘干，得到一种增强抗老化无机纳米组份；C)按质量份数，将步骤B)制备的3-5份增强抗老化无机纳米组份，0.4-0.6份UV-327紫外线吸收剂，0.2-0.4份770光稳定剂，0.1-0.2份纳米二氧化硅，0.1-0.2份表征参数直径为0.04-0.15μm、长度为2-20μm的埃洛石纳米管，0.2-0.4份DNP抗氧剂与3-5份质量分数为15-20％的KR-212偶联剂混合，80-90℃条件下在混合机中以200-300转/min的速度搅拌反应0.6-1h，在70-80℃条件下真空烘干，再加入经烘干的300-400份PA6或PA66聚酰胺，以250-350转/min的速度搅拌0.5-0.8h，经同向双螺杆熔融混练挤出得到一种抗老化聚酰胺粒子；D)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80-90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3-5份抗老化聚酰胺粒子与7-5份常规聚酰胺切片共混，通过挤出流延工艺制得一种抗老化聚酰胺薄膜；或E)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80-90℃下分别真空干燥至含水率≤0.08％后，按质量份数，将3-5份抗老化聚酰胺粒子与7-5份常规聚酰胺切片共混，通过挤出吹塑工艺制得一种抗老化聚酰胺薄膜；或F)将步骤C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常规聚酰胺切片在80-...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海林，孙福，齐庆莹，黄志超，万军民，周颖，凌荣根，徐秀娟，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33