一种酚醛树脂/MC尼龙复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子复合材料技术领域，公开了一种酚醛树脂/MC尼龙复合材料及其制备方法。该复合材料由包括以下重量份的组分制成：己内酰胺100份，改性酚醛树脂5~30份，催化剂0.1~3份，润滑剂0~5份，活化剂0.1~5份。制备方法如下：称取100份己内酰胺加热熔融，真空减压，脱水；加入改性酚醛树脂5~30份，真空脱水；加入催化剂0.1~3份继续抽真空；然后加入0~5份润滑剂和0.1~5份活化剂搅拌均匀后，倒入预先加热的模具中，保温得到复合材料。通过本发明专利技术方法制备的复合材料在保持MC尼龙优良性能的前提下，提高了MC尼龙的尺寸稳定性和耐热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种酚醛树脂/MC尼龙复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料
，涉及一种酚醛树脂/MC尼龙复合材料及其制备方法。
技术介绍
单体浇铸尼龙6(MC尼龙6)制品因其力学性能好、强度高、耐磨等特点，在工业中大量地代替钢、铜、铝等金属材料，广泛应用于化工、机械、石油化工、电力、电子、纺织领域，但由于MC尼龙6的尺寸稳定性、热稳定性和低温等韧性较差，其应用范围受到了一定限制。因此，人们对MC尼龙6的改性开展了多方面研究，其中以无机改性和有机改性较为集中。无机改性方法的主要手段是向MC尼龙6中添加如红磷、玻璃微球、纤维、二氧化钼、纳米粒子等一种或多种无机填充材料，改性结果使MC尼龙6的尺寸稳定性和低温韧性有所提高。可是，这种无机改性方法要求预先对无机填料进行表面处理，以改善无机物与MC尼龙6基体的相容性和结合力，其工艺比较复杂，产品质量不稳定。近年来，用有机物改性MC尼龙6的成果较多，例如公告号为CN101831169A的中国专利公布了一种“增韧MC尼龙6共混材料及其制备方法”，用高分子量PEO改性MC尼龙6，由于PEO冷却后收缩严重且耐热性不好，制得的MC尼龙复合材料尺寸稳定性和耐热稳定性不好。林现水等用聚砜对MC尼龙进行改性，发现聚砜含量不能增加太多，对MC尼龙效果改善有限，且聚砜的成本昂贵（工程塑料应用，2012，40：4-7）。公告号为CN102391642A的中国专利公布了“改性MC尼龙6共混材料的制备方法”使用回收的聚乙烯来改性MC尼龙，虽然降低了改性剂的成本，然回收塑料中含有少许杂质，这些杂质很难除尽，一旦加入MC尼龙6中，就会造成制品性能降低和质量不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低廉的酚醛树脂/MC尼龙复合材料，本专利技术的另一目的是提供一种上述酚醛树脂/MC尼龙复合材料的制备方法；通过该方法制备的复合材料在保持MC尼龙6优良性能的前提下，提高了MC尼龙6的尺寸稳定性和耐热稳定性。为实现以上专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种酚醛树脂/MC尼龙复合材料，该复合材料由包括以下重量份的组分制成：己内酰胺100份，改性酚醛树脂5~30份，催化剂0.1~3份，润滑剂0~5份，活化剂0.1~5份。所述的改性酚醛树脂为松香改性酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、桐油改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂或叔丁酚醛树脂中的一种或一种以上。所述的催化剂为己内酰胺钠、氢氧化钠、甲醇钠、氢化钠或氢氧化钾中的一种或一种以上。所述的润滑剂为2~3份。所述的润滑剂为石墨、聚四氟乙烯、二硫化钼、白油、硅油、润滑油或矿物油中一种或一种以上。所述的活化剂为2，4-甲苯二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、N-己酰基己内酰胺、N-苯甲酰己内酰胺或三烷基异氰尿酸酯中的一种或一种以上。所述的酚醛树脂/MC尼龙复合材料具有如下性能：拉伸强度（GB/T1040-2006）≥90MPa；热变形温度（GB/T1634-2006）≥135℃；线性膨胀系数（GB1036-1989）≤7×7℃-1。本专利技术还提供了一种上述酚醛树脂/MC尼龙复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）称取100份己内酰胺加热熔融，真空减压，脱水；（2）加入改性酚醛树脂5~30份，真空脱水；（3）加入催化剂0.1~3份继续抽真空；（4）然后加入0~5份润滑剂和0.1~5份活化剂搅拌均匀后，倒入预先加热的模具中，保温得到复合材料。所述的加热熔融的温度为100~160℃。所述的真空减压的压力减至-0.1MPa。所述的步骤（1）的脱水时间为5~15min。所述的步骤（2）的真空脱水的时间为5~10min。所述的步骤（3）的抽真空的时间为10~15min。所述的加热的模具的加热温度为160℃。所述的保温的时间为30~60min。本专利技术同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：1、本专利技术中酚醛树脂合成和MC尼龙6合成同步进行，减少制备所需的时间。2、本专利技术的热固性酚醛树脂和MC尼龙各自聚合，酚醛树脂的三维网络结构和MC尼龙线性结构形成互穿结构，尺寸更稳定，拉伸强度更高。3、本专利技术的复合材料热变形温度比MC尼龙提高了15℃以上。4、通过本专利技术方法制备的复合材料在保持MC尼龙优良性能的前提下，提高了MC尼龙的尺寸稳定性和耐热稳定性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。以下所用的己内酰胺购自德国巴斯夫公司。以下所用的改性酚醛树脂购自桓台县永汇化工有限公司、上海正上化工科技有限公司等企业。实施例1称取100份己内酰胺加入反应容器中加热熔融至100℃，真空减压至-0.1MPa，脱水15min。加入有机硅改性酚醛树脂PF-23130份，继续真空脱水10min。加入己内酰胺钠3份继续抽真空15min。然后加入5份白油和5份2，4-甲苯二异氰酸酯搅拌均匀后，倒入预先加热至160℃的模具中，保温60min即得复合材料。本实施例按照GB/T1040-2006测试拉伸强度为116MPa，按照GB/T1634-2006测试热变形温度为156℃，片状材料线性膨胀系数为4.2×4.2℃-1。实施例2称取100份己内酰胺加入反应容器中加热熔融至120℃，真空减压至-0.1MPa，脱水10min。加入2402叔丁酚醛树脂5份，继续真空脱水5min。加入氢氧化钠0.1份继续抽真空15min。然后加入0.1份N-己酰基己内酰胺搅拌均匀后，倒入预先加热至160℃的模具中，保温60min即得复合材料。本实施例按照GB/T1040-2006测试拉伸强度为97.2MPa，按照GB/T1634-2006测试热变形温度为139℃，片状材料线性膨胀系数为7.0×6.8℃-1。实施例3称取100份己内酰胺加入反应容器中加热熔融至160℃，真空减压至-0.1MPa，脱水15min。加入叔丁酚醛树脂PF-22418份，继续真空脱水10min。加入氢氧化钾1.5份继续抽真空15min。然后加入2.5份二硫化钼和2.5份N-苯甲酰己内酰胺搅拌均匀后，倒入预先加热至160℃的模具中，保温60min即得复合材料。本实施例按照GB/T1040-2006测试拉伸强度为110.4MPa，按照GB/T1634-2006测试热变形温度为144℃，片状材料线性膨胀系数为5.3×5.3℃-1。实施例4称取100份己内酰胺加入反应容器中加热熔融至140℃，真空减压至-0.1MPa，脱水12min。加入桐油改性酚醛树脂PF-22010份，继续真空脱水10min。加入氢化钠2.5份继续抽真空15min。然后加入4份聚四氟乙烯粉末和2份4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯搅拌均匀后，倒入预先加热至160℃的模具中，保温45min即得复合材料。本实施例按照GB/T1040-2006测试拉伸强度为99.7MPa，按照GB/T1634-2006测试热变形温度为138℃，片状材料线性膨胀系数为5.8×5.6℃-1。实施例5称取100份己内酰胺加入反应容器中加热熔融至150℃，真空减压至-0.1MPa，脱水10min。加入环氧改性酚醛树脂PF-22230份，继续真空脱水10min。加入甲醇钠1份继续抽真空10min。然后加入0.1份三烷基异氰尿酸酯搅拌均匀后，倒入预先加热至160℃的模具中，保温50min本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酚醛树脂/MC尼龙复合材料，其特征在于：该复合材料由包括以下重量份的组分制成：己内酰胺??????????????????100份，改性酚醛树脂??????????????5~30份，催化剂????????????????????0.1~3份，润滑剂????????????????????0~5份，活化剂????????????????????0.1~5份。

【技术特征摘要】
1.一种酚醛树脂/MC尼龙复合材料，其特征在于：该酚醛树脂/MC尼龙复合材料由以下重量份的组分制成：所述的改性热固性酚醛树脂为松香改性酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、桐油改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂或叔丁酚醛树脂中的一种以上；所述的催化剂为己内酰胺钠、氢氧化钠、甲醇钠、氢化钠或氢氧化钾中的一种以上；所述的活化剂为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，或者为2，4-甲苯二异氰酸酯、N-己酰基己内酰胺、N-苯甲酰己内酰胺和三烷基异氰尿酸酯中的一种以上与4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物；所述酚醛树脂/MC尼龙复合材料的制备方法由以下步骤组成：(1)称取100份己内酰胺加热熔融，真空减压，脱水；(2)加入改性热固性酚醛树脂5～30份，真空脱水；(3)加入催化剂0.1～3份继续抽真空；(4)然后加入0～5份润滑剂和0.1～5份活化剂搅拌均匀后，倒入预先加热的模具中，保温得到复合材料。2.根据权利要求1所述的酚醛树脂/MC尼龙复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为2～3份。3.根据权利要求1所述的酚醛树脂/MC尼龙复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，储卫国，孙利明，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：