The invention belongs to the technical field of polymer nano composite materials, and particularly relates to a method for preparing nano silica reinforced nylon 6 Composites by sol gel reaction process, silicate compound, in the presence of catalyst to silicate compound hydrolysis, dehydration, polymerization and in situ nano size silica; then caprolactam ring opening hydrolysis and polycondensation to obtain certain molecular weight precursor; adding chain extender, molecular weight regulator, prepared in situ nano silica reinforced nylon 6 composite by twin-screw extrusion method of extrusion machine; the invention improves the dispersion of nanometer size additives in the polymer melt, the molecules of nylon 6 can be regulation of the nanoparticle reinforced nylon 6 composite material with excellent comprehensive performance, has good prospects for industrial applications.
【技术实现步骤摘要】
纳米二氧化硅增强尼龙6复合材料的制备方法
本专利技术属于高分子纳米复合材料
,尤其涉及一种纳米二氧化硅增强尼龙6复合材料的制备方法。
技术介绍
纳米颗粒是指至少在一个维度上小于100nm的颗粒,是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料,被预为21世纪“最具前途的材料”。使用纳米材料对高分子材料进行改性,在改善高分子材料强度、刚度、韧性、阻隔性以及尺寸稳定性方面发挥重要作用。而在高分子材料的纳米改性研究中,纳米材料的分散程度对高分子材料的改性效果具有决定性影响。传统的纳米颗粒添加方式,即将纳米颗粒与高分子材料置于反应釜中原位聚合制备复合材料,该方法往往容易发生纳米颗粒在反应釜中团聚,导致纳米颗粒的纳米尺寸消失,严重影响改性效果,也限制了纳米材料在体系中的添加量。同时填充物的纳米颗粒团聚物会导致体系中出现应力集中的概率增加,在外力作用下容易发生破坏,表现为材料的宏观力学性能变差。尼龙6(PA6)是目前应用最广泛的通用工程塑料之一,具有强度高、耐热性能好、优良的耐摩擦与自润滑性能,经常被用于电子、汽车与家电行业,具有广阔的市场应用前景。近年来,纳米材料已经在国内引起了广泛关注,成为材料科学研究的重点和热点,纳米粒子改性尼龙6也得到了飞速的发展。授权公告号CN101570590B的专利技术专利公开了一种有机改性纳米二氧化硅/尼龙66复合材料及制备方法,本专利技术具有如下的有益效果,1)纳米二氧化硅表面经化学修饰带上环氧基、氨基等基团,可与二元酸、二元酸反应形成化学键,并经过超声分散,因此减少了纳米二氧化硅粒子的团聚现象,提高了纳米二氧 ...
【技术保护点】
纳米二氧化硅增强尼龙6复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:将硅酸酯类化合物、水、助溶剂在25~60℃水浴条件下搅拌均匀,加入催化剂后继续搅拌100~120min,制备澄清共混溶液,其中硅酸酯类化合物与水的摩尔比为1:4;第二步:加入己内酰胺,搅拌均匀,在60~95℃范围内进行硅酸酯类化合物的凝胶反应,凝胶时间1~5h;第三步:在170~265℃温度范围内进行己内酰胺的开环水解、预聚合,同时,进行硅酸酯类化合物的凝胶脱水,聚合时间1~3h;第四步:在170~265℃温度范围内进行己内酰胺的减压缩聚,聚合时间1~5h;第五步:将第四步聚合得到的聚合体冷却、破碎,加入扩链剂、分子量调节剂,通过高速混合机混合均匀,使用双螺杆挤出机反应性挤出,通过后续切粒、水洗和干燥处理得到原位生成纳米二氧化硅增强的尼龙6复合材料。
【技术特征摘要】
1.纳米二氧化硅增强尼龙6复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:将硅酸酯类化合物、水、助溶剂在25~60℃水浴条件下搅拌均匀,加入催化剂后继续搅拌100~120min,制备澄清共混溶液,其中硅酸酯类化合物与水的摩尔比为1:4;第二步:加入己内酰胺,搅拌均匀,在60~95℃范围内进行硅酸酯类化合物的凝胶反应,凝胶时间1~5h;第三步:在170~265℃温度范围内进行己内酰胺的开环水解、预聚合,同时,进行硅酸酯类化合物的凝胶脱水,聚合时间1~3h;第四步:在170~265℃温度范围内进行己内酰胺的减压缩聚,聚合时间1~5h;第五步:将第四步聚合得到的聚合体冷却、破碎,加入扩链剂、分子量调节剂,通过高速混合机混合均匀,使用双螺杆挤出机反应性挤出,通过后续切粒、水洗和干燥处理得到原位生成纳米二氧化硅增强的尼龙6复合材料。2.如权利要求1所述的纳米二氧化硅增强尼龙6复合材料的制备方法,其特征在于,第一步中硅酸酯类化合物为硅酸乙酯,助溶剂为乙醇、正丁醇和丙酮中的一种或几种,助溶剂与水的体积比范围是0.5~2。3.如权利要求1所述的纳米二氧化硅增强尼龙6复合材料的制备方法,其特征在于,第一步中催化剂为盐酸、醋酸、氯化钠水溶液、氯化钙水溶液中的一种或几种,催...
【专利技术属性】
技术研发人员:甄智勇,魏珊珊,陈旭东,吴浪,汤立文,李梦燃,袁琴,
申请(专利权)人:广东聚航新材料研究院有限公司,广东南方智泉塑料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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