一种耐高温老化生物基尼龙材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物基尼龙材料技术领域，具体涉及一种耐高温老化生物基尼龙材料及其制备方法，所述耐高温老化生物基尼龙材料包含如下重量份组分：

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温老化生物基尼龙材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物基尼龙材料
，具体为一种耐高温老化生物基尼龙材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]聚酰胺，又被称为尼龙
(PA)
，是分子链上带有重复酰胺基团的高分子聚合物
。
与其他高分子聚合物材料相比，尼龙具备耐磨
、
耐冲击
、
耐疲劳
、
耐腐蚀
、
耐油等优异特性，被广泛应用于汽车零配件
、
电子电器
、
机械等行业，在工程塑料的激烈竞争中稳步增长，其需求量迄今一直位居五大工程塑料的首位
。
但随着近年来科技的不断发展与环保意识的不断加强，促使传统石化基尼龙往生物基尼龙转变，进一步赋予生物基尼龙功能化，例如高性能
、
阻燃
、
耐高温
、
高透明性等
。
[0003]例如公告号为
CN111073275A
的专利技术专利公开了一种生物基尼龙复合材料及其制备方法和应用，所述生物基尼龙复合材料由
70
‑
90
份长碳链生物基尼龙
、10
‑
30
份增韧剂
、0.3
‑1份抗氧剂和
0.3
‑1份润滑剂按照重量份制备而成，所述长碳链生物基尼龙为以戊二胺为单体之一缩合而成的长碳链尼龙，其相对粘度为
2.4
‑
3.2
，分子量在3‑5万之间；该生物基尼龙复合材料吸水率低
、
尺寸稳定性好，韧性好，可完全取代传统的
PA11
和
PA12
，并将其应用于汽车输油管等软管类产品中；但是由于该生物基尼龙复合材料不具有耐高温性，在高温环境下，容易造成复合材料结构的变形，以及力学性能的降低，从而导致无法正常使用，极大的制约了生物基尼龙复合材料的使用领域和应用范围，不利于其大规模的推广使用
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种耐高温老化生物基尼龙材料及其制备方法
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种耐高温老化生物基尼龙材料，所述耐高温老化生物基尼龙材料包含如下重量份组分：
60
‑
90
份生物基尼龙
510、15
‑
30
份包覆型复合耐高温材料
、10
‑
20
份增粘剂
、5
‑
10
份增塑剂
、0.2
‑
0.6
份抗氧剂
、0.2
‑
0.6
份润滑剂
、0.1
‑
0.5
份抗老化剂；
[0007]所述增粘剂为马来酸酐接枝乙烯
‑
辛烯共聚物
、
马来酸酐接枝三元乙丙橡胶
、
丙烯酸接枝乙烯
‑
辛烯共聚物中的至少一种；
[0008]所述增塑剂为多元醇酯类
、
氯化烃类
、
环氧类
、
柠檬酸酯类
、
聚酯类中至少一种；
[0009]所述抗氧剂为含铜盐类抗氧剂
、
受阻酚类抗氧剂
、
亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；
[0010]所述润滑剂为硅酮类
、
酰胺类
、
聚乙烯类
、
硬脂酸类
、
脂肪酸己酯类中的至少一种；
[0011]所述抗老化剂为胺类抗老化剂
、
酮胺类抗老化剂
、
二芳基仲胺类抗老化剂中的至少一种
。
[0012]作为本专利技术的进一步优选方案，所述包覆型复合耐高温材料的制备方法如下：
[0013]1)
将盐酸滴加到乙醇与去离子水组成的混合溶液中，调节
pH
值至2‑3，然后将硅烷偶联剂
KH550
缓慢滴加到混合溶液中，置于磁力搅拌器上，在
60
‑
65℃
下回流搅拌
30
‑
50min
，得到水解溶液，将纳米二氧化硅加入到水解溶液中，超声分散反应
30
‑
50min
，离心分离后烘干，得到改性纳米二氧化硅；
[0014]2)
将
10
‑
20g
环氧树脂置于容器中，加入
80
‑
100mL
乙醇并在
60
‑
65℃
下搅拌使其溶解，再将2‑
6g
二异丙醇胺用
30
‑
40mL
乙醇溶解后，缓慢滴加到容器中，升温至
80
‑
90℃
，恒温反应2‑
3h
，待反应结束后，降温至
60
‑
65℃
，滴加冰醋酸调节
pH
为中性，滴加完毕后继续反应
30
‑
50min
，然后置于
60
‑
65℃
真空烘箱中除去乙醇，得到改性环氧树脂；
[0015]3)
将改性纳米二氧化硅分散于乙醇中，得到分散液，然后将分散液缓慢滴加到改性环氧树脂中，经磁力搅拌
30
‑
50min
后，超声处理
30
‑
50min
，然后置于
60
‑
65℃
真空烘箱中除去乙醇，得到改性耐高温环氧树脂，然后将其超声分散到去离子水中，得到上浆剂乳液；
[0016]4)
采用提拉浸渍的方式，将复合耐高温材料浸入到上浆剂乳液中，重复提拉浸渍5‑
10
次，待提拉浸渍结束后，置于
100
‑
110℃
鼓风干燥箱中干燥2‑
5h
，即可得到所需的包覆型复合耐高温材料
。
[0017]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤
1)
中，所述硅烷偶联剂
KH550、
乙醇
、
去离子水的质量比为1：
(130
‑
145)
：
(15
‑
18)
；
[0018]所述纳米二氧化硅与水解溶液的用量比例为
(3
‑
7)g
：
(80
‑
120)mL。
[0019]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐高温老化生物基尼龙材料，其特征在于，所述耐高温老化生物基尼龙材料包含如下重量份组分：
60
‑
90
份生物基尼龙
510、15
‑
30
份包覆型复合耐高温材料
、10
‑
20
份增粘剂
、5
‑
10
份增塑剂
、0.2
‑
0.6
份抗氧剂
、0.2
‑
0.6
份润滑剂
、0.1
‑
0.5
份抗老化剂；所述增粘剂为马来酸酐接枝乙烯
‑
辛烯共聚物
、
马来酸酐接枝三元乙丙橡胶
、
丙烯酸接枝乙烯
‑
辛烯共聚物中的至少一种；所述增塑剂为多元醇酯类
、
氯化烃类
、
环氧类
、
柠檬酸酯类
、
聚酯类中至少一种；所述抗氧剂为含铜盐类抗氧剂
、
受阻酚类抗氧剂
、
亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述润滑剂为硅酮类
、
酰胺类
、
聚乙烯类
、
硬脂酸类
、
脂肪酸己酯类中的至少一种；所述抗老化剂为胺类抗老化剂
、
酮胺类抗老化剂
、
二芳基仲胺类抗老化剂中的至少一种
。2.
根据权利要求1所述的一种耐高温老化生物基尼龙材料，其特征在于，所述包覆型复合耐高温材料的制备方法如下：1）将盐酸滴加到乙醇与去离子水组成的混合溶液中，调节
pH
值至2‑3，然后将硅烷偶联剂
KH550
缓慢滴加到混合溶液中，置于磁力搅拌器上，在
60
‑
65℃
下回流搅拌
30
‑
50min
，得到水解溶液，将纳米二氧化硅加入到水解溶液中，超声分散反应
30
‑
50min
，离心分离后烘干，得到改性纳米二氧化硅；2）将
10
‑
20g
环氧树脂置于容器中，加入
80
‑
100mL
乙醇并在
60
‑
65℃
下搅拌使其溶解，再将2‑
6g
二异丙醇胺用
30
‑
40mL
乙醇溶解后，缓慢滴加到容器中，升温至
80
‑
90℃
，恒温反应2‑
3h
，待反应结束后，降温至
60
‑
65℃
，滴加冰醋酸调节
pH
为中性，滴加完毕后继续反应
30
‑
50min
，然后置于
60
‑
65℃
真空烘箱中除去乙醇，得到改性环氧树脂；3）将改性纳米二氧化硅分散于乙醇中，得到分散液，然后将分散液缓慢滴加到改性环氧树脂中，经磁力搅拌
30
‑
50min
后，超声处理
30
‑
50min
，然后置于
60
‑
65℃
真空烘箱中除去乙醇，得到改性耐高温环氧树脂，然后将其超声分散到去离子水中，得到上浆剂乳液；4）采用提拉浸渍的方式，将复合耐高温材料浸入到上浆剂乳液中，重复提拉浸渍5‑
10
次，待提拉浸渍结束后，置于
100
‑
110℃
鼓风干燥箱中干燥2‑
5h
，即可得到所需的包覆型复合耐高温材料
。3.
根据权利要求2所述的一种耐高温老化生物基尼龙材料，其特征在于，步骤1）中，所述硅烷偶联剂
KH550、
乙醇
、
去离子水的质量比为1：（
130
‑
145
）：（
15
‑
18
）；所述纳米二氧化硅与水解溶液的用量比例为（3‑7）
g
：（
80
‑
120

【专利技术属性】
技术研发人员：袁灿耀，张卫东，孙宁峰，
申请(专利权)人：山东龙腾新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：