一种高强度抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料及其制备工艺制造技术

技术编号:34899278 阅读:60 留言:0更新日期:2022-09-10 14:01
本发明专利技术提供了一种高强抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料,包括如下重量份的原料:尼龙树脂60~100份;超支化纳米银胶涂覆的玄武岩纤维5~40份;超支化树脂复合纳米银抗菌剂1~6份;增容剂0.2~0.8份;抗氧化剂0.1~1份;增韧剂0.5~1份;增强填充剂0.5~1.2份。本发明专利技术通过对玄武岩纤维的改性、抗菌剂的改性,显著地提高了材料的抗菌性以及强度,以简单的加工工艺,使得材料的抗菌性能得到明显提高。显著地改善了尼龙材料在医疗用品、生活制品和工程应用等方面稳定性和安全性。程应用等方面稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及材料
,尤其是涉及一种抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到比通用塑料更高的要求,而且加工更方便并可替代金属材料。因此,被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业,以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。目前已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域,其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用,同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。
[0003]PA作为最重要的工程塑料,由于具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性,因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。但是其抗菌性差导致的材料霉变现象,力学性能不足以满足进一步发展需求等因素严重限制了PA工程塑料的进一步发展和应用。
[0004]玄武岩纤维生产工艺过程中产生的废弃物少,对环境污染小,且产品废弃后可直接在环境中降解,无任何危害,因此是一种名副其实的绿色、环保材料,不仅强度高,而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能是一种综合性能优良的增强纤维,采用玄武岩纤维增强PA的抗菌性和力学强度,拓展其应用是本专利的目标之一。
[0005]PA/LBF复合材料是由基体树脂PA组成的基体相,增强纤维BF为主的增强相以及将两者结合在一起的相界面层。其中相界面层作为承接另外两相的关键相,其结合的好坏直接影响两相之间的应力传递,进而影响复合材料的破坏形式与力学性能。玄武岩纤维表层较光滑且不易与其他化学物质反应,导致其与基体树脂结合性差,相界面层弱,无法充分发挥玄武岩纤维的特性,此次通过表面涂层改性对其进行处理在纤维表层涂盖上一层复合纳米银的超支化树脂,改变纤维表面和PA的浸润性并增加纤维表面积的同时,提供了抗菌性能。其中超支化纳米银溶胶是通过朱鹏飞等人文章方法制备。并采用和PA具有很好亲和力的超支化树脂改性的抗菌剂作为主增容剂,在增强基体树脂PA和增强纤维BF的表面相互作用,高效提高尼龙体系的加工流动性,改善尼龙制品的力学性能,改善纤维在尼龙体系中的分散,有效解决浮纤问题的同时,进一步提高复合材料抗菌性,并保证材料的均一性。。
[0006]因此,选用环保又实用的特种玄武岩长纤维以及改性抗菌剂对尼龙材料进行增强,从而得到一种高强度抗菌尼龙复合材料。

技术实现思路

[0007]有鉴于此,本专利技术要解决的技术问题在于提供一种抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料,本专利技术提供的复合材料抗菌性能和力学性能好。
[0008]本专利技术提供了一种抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料,包括如下重量份的原
料:
[0009][0010]优选的,所述超支化纳米银胶涂覆的玄武岩纤维的制备方法具体为:将玄武岩纤维浸渍纳米银溶胶。
[0011]优选的,所述超支化树脂复合纳米银抗菌剂为银离子类抗菌剂或季辛氟烷基鏻盐抗菌剂中的一种或几种。
[0012]优选的,所述尼龙树脂为尼龙6;
[0013]所述增容剂为尼龙专用树枝状增容剂;
[0014]所述抗氧剂为双(2,4

二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、季戊四醇类十二硫代和四[β

(3,5

二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的中的一种或几种;
[0015]增韧剂为环氧大豆油、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡、己二酸二异癸酯或磷酸三甲苯酯中的一种;
[0016]增强填充剂为云母粉、是二氧化硅、硅灰石粉、硫酸钡、立德粉或氧化钛中的一种或几种。
[0017]优选的,所述抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料包括如下重量份的原料:
[0018][0019]本专利技术提供了一种上述技术方案任一项所述的抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料的制备方法,包括如下步骤:
[0020]尼龙、超支化纳米银胶涂覆的玄武岩纤维、超支化树脂复合纳米银抗菌剂、增容剂、增韧剂和增强填充剂挤出,切断,得到母粒;母粒注塑成型得到产品。
[0021]优选的,步骤A)尼龙经过干燥处理;所述干燥具体为100~105℃,3~4h。
[0022]优选的,步骤B)所述挤出的参数具体为:挤出成型温度为220℃,模头温度为230℃,螺杆转速为1500r/min。
[0023]优选的,步骤B)所述超支化纳米银胶涂覆的玄武岩纤维的制备方法具体为:将玄武岩纤维在牵引下浸渍纳米银溶胶;所述牵引速率为3~5m/min。
[0024]优选的,步骤B)所述超支化树脂复合纳米银抗菌剂为银离子类抗菌剂或季辛氟烷基鏻盐抗菌剂中的一种或几种;
[0025]所述银离子类抗菌剂的制备方法具体为:将超支化树脂溶解在丙酮中,加入硝酸银水溶液,搅拌均匀,同时加入硼氢化钠甲醇溶液,搅拌20~30min后,在氮气保护环境下喷雾干燥,即得;
[0026]所述季辛氟烷基鏻盐抗菌剂的制备方法具体为:
[0027]将1H,1H,2H,2H

全氟
‑1‑
碘辛烷和三苯基膦加入乙腈溶剂中,65~75℃反应30~48h;而后蒸发去除乙腈,并将粗产物和乙醚混合得到沉淀;沉淀在30~35℃下真空干燥,得到粉末;将粉末放入丙酮溶剂中,并加入超支化树脂,搅拌0.5~1h,加热去除丙酮,在氮气保护环境下喷雾干燥,得到。
[0028]与现有技术相比,本专利技术提供了一种抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料,包括如下重量份的原料:尼龙树脂60~100份;超支化纳米银胶涂覆的玄武岩纤维5~40份;超支化树脂复合纳米银抗菌剂1~6份;增容剂0.2~0.8份;抗氧化剂0.1~1份;增韧剂0.5~1份;增强填充剂0.5~1.2份。本专利技术通过对玄武岩纤维的改性、抗菌剂的改性,显著地提高了材料的抗菌性以及强度,以简单的加工工艺,使得材料的抗菌性能得到明显提高。显著地改善了尼龙材料在医疗用品、生活制品和工程应用等方面稳定性和安全性。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料及其制备方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本专利技术技术。
[0030]本专利技术提供了一种抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料,包括如下重量份的原料:
[0031][0032]本专利技术提供的抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料包括尼龙树脂60~100重量份;优选包括60~90重量份;具体可以为60、70、80或90重量份;或者上述任意二者之间的点值。
[0033]本发本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料,其特征在于,包括如下重量份的原料:2.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述超支化纳米银胶涂覆的玄武岩纤维的制备方法具体为:将玄武岩纤维浸渍纳米银溶胶。3.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述超支化树脂复合纳米银抗菌剂为银离子类抗菌剂或季辛氟烷基鏻盐抗菌剂中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述尼龙树脂为尼龙6;所述增容剂为尼龙专用树枝状增容剂;所述抗氧剂为双(2,4

二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、季戊四醇类十二硫代和四[β

(3,5

二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的中的一种或几种;增韧剂为环氧大豆油、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡、己二酸二异癸酯或磷酸三甲苯酯中的一种;增强填充剂为云母粉、是二氧化硅、硅灰石粉、硫酸钡、立德粉或氧化钛中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料包括如下重量份的原料:包括如下重量份的原料:6.一种权利要求1~5任一项所述的抗菌型玄武岩纤维增强尼龙复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:尼龙、超支化纳米银胶涂覆的玄武岩纤维、超支化树脂复合纳米银抗菌剂、增容剂、增韧剂和增强填充剂挤出,切断...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖建和刘思琪汤攀攀潘宜清李继鹏雷龙林于人同
申请(专利权)人:四川谦宜复合材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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