一种高韧性尼龙6材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高韧性尼龙6材料及其制备方法。本发明专利技术的高韧性尼龙6材料是将尼龙6原料在离子液体的水溶液中进行浸泡后制成的。其中，离子液体可选择[BMIM]BF4。离子液体的水溶液浓度为2

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性尼龙6材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种高韧性尼龙6材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺6(polyamide 6,PA6)俗称尼龙6，是一种典型的半结晶性热塑性工程塑料，因其具有优异的机械强度、耐磨性和耐化学试剂等而被广泛应用。然而因尼龙6分子链重复单元中含有酰胺基团(C＝O
…
N
‑
H)而形成的链间氢键，链间氢键的存在使PA6分子有序排列促进其结晶行为，因此PA6存在干态和低温状态下韧性较差的不足。而提高尼龙的韧性则主要从破坏PA6分子链间强力的氢键作用，增加大分子链段的活动性入手。
[0003]现有的尼龙6韧性的改进方法主要是通过添加改性组分、与其他材料共聚等方法实现，然而，这些改性方法会加入较多的其他组分(例如改性剂、橡胶等)，对尼龙6原本的力学性能、热稳定性或加工性能等会产生较大的影响。因此，为了满足更多应用场景的需求，本领域亟需开发更多对尼龙6的韧性进行改性的方法。
[0004]离子液体作为一种新型的“绿色溶剂”，因其具有极低的蒸气压、良好的导电性以及对多种物质良好的溶解性等优异性能而在工业加工中得到了广泛的应用。按照阴阳将离子结构分类可分为阳离子类离子液体和阴离子类液体，其中阳离子类离子液体主要有离吡啶类、咪唑类、季鏻类、季铵类等，阴离子类离子液体主要有卤化盐类和新型离子液体类等。目前，已有研究尝试将离子液体与尼龙6复合构成复合材料(例如：CN115558142A一种增塑尼龙6材料的制备方法)，然而，这种方法主要对尼龙6具有增塑作用，并无改善韧性的效果。而对于离子液体能否用于尼龙6韧性的改善，目前尚未见到任何报道。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的问题，本专利技术提供一种高韧性尼龙6材料及其制备方法，目的在利用简单的工艺对尼龙6进行改性，在不影响加工性能的前提下提高其韧性。
[0006]一种高韧性尼龙6材料，它是将尼龙6原料在离子液体的水溶液中进行浸泡后制成的。
[0007]优选的，所述离子液体选自咪唑类离子液体。
[0008]优选的，所述离子液体选自1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑盐、1
‑
乙烯基
‑3‑
丁基咪唑盐或1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑盐中的至少一种；所述1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑盐选自[BMIM]BF4、[BMIM]PF6或[BMIM]Cl中的至少一种。
[0009]优选的，所述离子液体的水溶液浓度为2
‑
10wt.％。
[0010]优选的，所述离子液体的水溶液浓度为2wt.％。
[0011]优选的，所述尼龙6原料为膜状材料，膜厚度为160
‑
180μm；
[0012]和/或，所述浸泡的条件是：15
‑
40℃浸泡24
‑
72h。
[0013]本专利技术还提供上述高韧性尼龙6材料的制备方法，其特征在于，包括：将尼龙6原料在离子液体的水溶液中进行浸泡，即得。
[0014]优选的，所述离子液体选自咪唑类离子液体。
[0015]优选的，所述离子液体选自1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑盐、1
‑
乙烯基
‑3‑
丁基咪唑盐或1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑盐中的至少一种；所述1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑盐选自[BMIM]BF4、[BMIM]PF6或[BMIM]Cl中的至少一种。
[0016]本专利技术还提供上述高韧性尼龙6材料在制造高性能双拉尼龙薄膜、汽车电器、汽车连接器、汽车断路器、铁路轨枕垫、铁路绝缘套管、铁路挡板座或铁路弹条轨距块中的用途。
[0017]本专利技术提供了一种简单的工艺，将尼龙6在离子液体溶液中进行浸泡，能够有效提高尼龙6的韧性。同时，通过实验发现，经过本专利技术的工艺处理后，尼龙6材料依然保持有良好的加工性能。本专利技术为高韧性尼龙6的改性提供了更多的选择，拓展了高韧性尼龙6的适用范围，具有很好的应用前景。
[0018]显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0019]以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
附图说明
[0020]图1为实验例1中的应力
‑
应变曲线测试结果；
[0021]图2为实验例1中[BMIM]BF4的用量对PA6力学性能的影响的实验结果；
[0022]图3为[BMIM]BF4的红外吸收光谱；
[0023]图4为实验例1中[BMIM]BF4‑
PA6的FTIR谱图；
[0024]图5为实验例1中[BMIM]BF4‑
PA6的结晶曲线和熔融曲线，其中，左图为一次降温曲线，右图为二次升温曲线；
[0025]图6为实验例1中[BMIM]BF4‑
PA6体系的结晶形貌图(
×
400)；
[0026]图7为实验例1中[BMIM]BF4‑
PA6体系的XRD图谱；
[0027]图8为实验例1中[BMIM]BF4‑
PA6体系热失重曲线图。
具体实施方式
[0028]以下实施例和实验例中，未具体说明的试剂和原料均为市售品。
[0029]实施例1高韧性PA6
[0030]本实施例提供一种高韧性PA6，制备方法如下：
[0031]1、原材料
[0032]PA6基膜：宇部1013B东丽CM1017海阳HY2500I新会M2500I
[0033]离子液体[BMIM]BF4：M08713，上海迈瑞尔化学试剂有限公司。
[0034]2、步骤流程
[0035]将PA6基膜在不同质量分数的离子液体[BMIM]BF4去离子水溶液中浸泡72h，即得。浸泡条件为常温(25℃)。
[0036]本实施例制备了5种样品(以下记为[BMIM]BF4‑
PA6)和1个对照样品，具体条件如下：
[0037]表1样品的制备方法
[0038][0039]下面通过实验对本专利技术进行进一步说明。
[0040]实验例1高韧性PA6的性能
[0041]本实验例所用的样品为实施例1制备的5种样品和1个对照样品。
[0042]一、实验方法
[0043]拉伸测试：按照ISO527
‑2‑
2012在室温下进行测试，拉伸速率为50mm/min。
[0044]红外光谱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性尼龙6材料，其特征在于，它是将尼龙6原料在离子液体的水溶液中进行浸泡后制成的。2.按照权利要求1所述的高韧性尼龙6材料，其特征在于：所述离子液体选自咪唑类离子液体。3.按照权利要求2所述的高韧性尼龙6材料，其特征在于：所述离子液体选自1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑盐、1
‑
乙烯基
‑3‑
丁基咪唑盐或1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑盐中的至少一种；所述1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑盐选自[BMIM]BF4、[BMIM]PF6或[BMIM]Cl中的至少一种。4.按照权利要求1所述的高韧性尼龙6材料，其特征在于：所述离子液体的水溶液浓度为2
‑
10wt.％。5.按照权利要求4所述的高韧性尼龙6材料，其特征在于：所述离子液体的水溶液浓度为2wt.％。6.按照权利要求1所述的高韧性尼龙6材料，其特征在于：所述尼龙6原料为膜状材料，膜厚度为160
‑
180μm；和/或，...

【专利技术属性】
技术研发人员：亢健，梁玉可，申博帆，安进，曹亚，向明，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：