【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种可发泡聚酰胺材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着工业技术的发展，对轻质高强聚合物发泡材料的需求日益增加。以聚酰胺为代表的具有优异机械性能和绝热、隔音、绝缘、缓冲等特性的高性能聚合物发泡材料及其制造技术备受关注。这是由于发泡赋予聚酰胺特殊形态、结构和性能，如质轻、比强度高、耐化学腐蚀、保温隔热、减震、降噪、柔软、绝缘、易加工、性价比高等，在航空航天、交通运输、减阻降噪、包装材料、外墙保温、室内装饰等多个领域均有广泛应用。
2、目前化学发泡方法制备的长碳链尼龙发泡材料、尼龙弹性体发泡材料等技术已有较多的技术公开，但化学发泡剂作用的速度太快从而很难控制发泡效果，其工艺复杂，生产周期较长，生产成本较高，同时泡沫制品中可能存在残留的发泡剂、催化剂、表面活性剂和其它加工助剂，从而影响泡沫材料的综合性能，限制其应用的推广。相比于化学发泡，以超临界二氧化碳（scco2）或超临界氮气（scn2）为发泡剂的超临界微孔发泡过程条件相对温和，成型过程环保无污染也无残留溶剂，故利用超临界流体微孔发泡制备聚合物发泡材料逐渐成为该领域的研究热点。而由于传统的聚酰胺分子链是线型的，熔融态时熔体强度、弹性模量极低，无剪切变稀和挤出胀大行为，所以其泡孔壁在气泡生长过程中产生的拉伸力下容易破裂，难以通过超临界流体微孔发泡制得性能良好的发泡材料。
3、现有的聚酰胺发泡技术主要是先进行化学扩链或化学交联增加聚酰胺的黏度，提高熔体强度，再进行发泡。但是化学扩链/化学交联受引发剂、扩链单体或加工工艺等多重
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种可发泡聚酰胺材料，适用于超临界co2发泡成型技术，发泡倍率可控。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种可发泡聚酰胺材料，按重量份数计，包括以下组分：
4、聚酰胺 100份；
5、玻璃纤维 20~40份；
6、海泡石纤维 1~10份；
7、成核剂 0.3~1份；
8、抗氧剂 0~1份。
9、所述聚酰胺选自聚酰胺均聚物或聚酰胺共聚物中的任意一种或几种。
10、所述聚酰胺均聚物可选自pa6、pa12、pa66、pa7、pa8、pa9、pa10、pa11、pa610、pa1010、pa69、pa46、pa410、pa56或pa510中的任意一种或几种。
11、所述聚酰胺共聚物可选自pa6/66、pa6/66/12或pa6/12中的任意一种或几种。
12、优选的，所述聚酰胺选自pa6、pa66或pa6/66中的任意一种或几种；更优选的，所述聚酰胺选自pa6/66。
13、所述玻璃纤维为偶联剂改性玻璃纤维。所述偶联剂优选为硅烷偶联剂，更优选为带有双键的硅烷偶联剂。
14、优选的，所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种或几种；更优选的，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
15、本专利技术的偶联剂改性玻璃纤维可通过市购获得，也可通过以下方法制备得到：将玻璃纤维置于含有偶联剂的乙醇溶液中，加入水至ph为4-5； 搅拌后捞出玻璃纤维，将捞出的玻璃纤维静置后放入烘箱干燥；制得偶联剂改性玻璃纤维。
16、优选的，所述偶联剂的用量为玻璃纤维质量的0.3~1%，乙醇溶液是体积浓度为95％的乙醇水溶液。
17、优选的，所述搅拌时间为1~5小时，静置时间为30~60分钟，烘箱温度为80~120℃，干燥时间为0.5~1小时。
18、所述玻璃纤维的直径为10~20微米、纤维长径比为100~300。
19、所述海泡石纤维为中空的管状无机纤维；优选的，所述海泡石纤维的直径为0.3~5微米、纤维长径比为100~200。
20、优选的，所述成核剂长链线性饱和羧酸盐、钠离子离聚物或锌离子离聚物中的任意一种或几种；具体可选择如下成核剂：克莱恩公司的nav101，翁凯尔公司的addimer 126、addimer 163等。
21、优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂b225中的任意一种或几种。
22、本专利技术还提供上述可发泡聚酰胺材料的制备方法，包括以下步骤：按照配比，将各组分在高速搅拌机中混合，得到的共混物加入双螺杆挤出机，挤出造粒，制备得到可发泡聚酰胺材料。
23、本专利技术可以根据不同聚酰胺种类所适宜的加工温度设置双螺杆挤出机的温度条件。例如，作为一种优选的实施方式，对于可发泡pa6材料，双螺杆挤出机的温度条件：输送段温度为170℃，压缩段温度为230 ℃，均化段温度为230℃，模头温度235℃；对于可发泡pa66材料，双螺杆挤出机的温度条件：输送段温度为200℃，压缩段温度为260 ℃，均化段温度为290℃，模头温度300℃；对于可发泡pa6/66材料，双螺杆挤出机的温度条件：输送段温度为200℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为220℃，模头温度230℃。
24、优选的，双螺杆挤出机挤出机转速为300~500rpm。
25、优选的，挤出造粒后在80~120℃烘箱内干燥3~5小时。
26、本专利技术还提供上述可发泡聚酰胺材料的应用，其适用于采用超临界co2发泡成型技术制备聚酰胺泡沫塑料。
27、本专利技术还提供一种聚酰胺泡沫塑料，由本专利技术所述的可发泡聚酰胺材料通过采用超临界co2发泡成型技术制备得到。
28、本专利技术还提供上述聚酰胺泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤： 将可发泡聚酰胺材料加入发泡釜内，占反应釜内腔体积20~40%，将反应釜温度升高至160-250℃，此时注入co2气体，将压力保持在15~30mpa，保温2-5小时，保温完成后迅速泄压，待冷却后打开发泡釜即制备得到聚酰胺泡沫塑料。
29、本专利技术还提供上述聚酰胺泡沫塑料在作为保温材料、隔音材料或轻质骨架材料中的应用。
30、本专利技术具有如下有益效果：
31、本专利技术的可发泡聚酰胺材料，加入了一定比例的具有优异吸附功能的中空管状海泡石纤维，能够显著提高聚酰胺的零切粘度和拉伸粘度，在玻纤骨架的基础上使聚酰胺熔体强度满足超临界二氧化碳发泡的技术需要，适用于超临界co2釜压发泡成型技术制备聚酰胺泡沫塑料，发泡倍率可控。
32、本专利技术的可发泡聚酰胺材料，无需对聚酰胺进行化学扩链或化学交联，能够通过超临界co2发泡技术实现稳定发泡，获得性能良好的聚酰胺泡沫塑料，易于实现大规模工业化应用。
33、实施方式
34、下面结合具体实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可发泡聚酰胺材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述聚酰胺选自聚酰胺均聚物或聚酰胺共聚物中的任意一种或几种；所述聚酰胺均聚物选自PA6、PA12、PA66、PA7、PA8、PA9、PA10、PA11、PA610、PA1010、PA69、PA46、PA410、PA56或PA510中的任意一种或几种；所述聚酰胺共聚物选自PA6/66、PA6/66/12或PA6/12中的任意一种或几种；优选的，所述聚酰胺选自PA6、PA66或PA6/66中的任意一种或几种；更优选的，所述聚酰胺选自PA6/66。
3.根据权利要求1所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述玻璃纤维为偶联剂改性玻璃纤维；所述偶联剂选自硅烷偶联剂；优选的，所述偶联剂选自带有双键的硅烷偶联剂。
4.根据权利要求3所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种或几种；优选的，所述
5.根据权利要求1所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述玻璃纤维的直径为10~20微米、纤维长径比为100~300。
6.根据权利要求1所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述海泡石纤维为中空的管状无机纤维；优选的，所述海泡石纤维的直径为0.3~5微米、纤维长径比为100~200。
7.根据权利要求1所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述成核剂选自长链线性饱和羧酸盐、钠离子离聚物或锌离子离聚物中的任意一种或几种；所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂B225中的任意一种或几种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的可发泡聚酰胺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配比，将各组分在高速搅拌机中混合，得到的共混物加入双螺杆挤出机，挤出造粒，制备得到可发泡聚酰胺材料。
9.一种聚酰胺泡沫塑料，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的可发泡聚酰胺材料通过采用超临界CO2发泡成型技术制备得到。
10.根据权利要求9所述的聚酰胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将可发泡聚酰胺材料加入发泡釜内，占反应釜内腔体积20~40%，将反应釜温度升高至160-250℃，此时注入CO2气体，将压力保持在15~30MPa，保温2-5小时，保温完成后迅速泄压，待冷却后打开发泡釜即制备得到聚酰胺泡沫塑料。
...【技术特征摘要】
1.一种可发泡聚酰胺材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述聚酰胺选自聚酰胺均聚物或聚酰胺共聚物中的任意一种或几种；所述聚酰胺均聚物选自pa6、pa12、pa66、pa7、pa8、pa9、pa10、pa11、pa610、pa1010、pa69、pa46、pa410、pa56或pa510中的任意一种或几种；所述聚酰胺共聚物选自pa6/66、pa6/66/12或pa6/12中的任意一种或几种；优选的，所述聚酰胺选自pa6、pa66或pa6/66中的任意一种或几种；更优选的，所述聚酰胺选自pa6/66。
3.根据权利要求1所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述玻璃纤维为偶联剂改性玻璃纤维；所述偶联剂选自硅烷偶联剂；优选的，所述偶联剂选自带有双键的硅烷偶联剂。
4.根据权利要求3所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种或几种；优选的，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的可发泡聚酰胺材料，其特征在于，所述玻璃纤维的直径...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷彩红，徐睿杰，陈大华，
申请(专利权)人：合聚高分子材料科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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