【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及尼龙复合材料，具体涉及一种疏水的尼龙复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、尼龙又称为聚酰胺，是一种性能优异、用途广泛的工程塑料，在众多制造工业及化工中都拥有广泛的应用，例如汽车、飞机、轮船等。尼龙(pa)的品种非常多，分为聚内酰胺尼龙和聚二酸二胺尼龙，包括pa6、pa66、pa12、pa46、pa610、pa612、pa1010、pa1012和耐高温尼龙。尼龙的综合性能非常优异，其强度高，耐冲击，还具有非常高的耐热、耐磨损、耐化学和阻燃性能，且尼龙的摩擦系数很低，这是由于尼龙本身具有良好的自润滑性能。由于尼龙具有酰胺基团，极性大，吸水性强，很大程度限制了尼龙在水利、轮船等工业领域的应用。由此可见，对尼龙进行耐磨疏水改性具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种疏水的尼龙复合材料，该疏水的尼龙复合材料的表面有疏水性能。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种疏水的尼龙复合材料的制备方法，方法制备简单，能够规模化生产。
3、本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
4、一种疏水的尼龙复合材料，由以下重量份的原料组成：尼龙12 45～60份、氰基丙烯酸乙酯12～15份，所述尼龙12的酰胺基团和所述氰基丙烯酸乙酯交联成的聚氰基丙烯酸乙酯的碳基之间以氢键相互作用形成互穿聚合物网络结构，所述互穿聚合物网络结构的形成方法包括以下步骤：
5、s1、尼龙12和氰基丙烯酸乙酯分散在甲酸溶
6、s2、将所述甲酸溶液蒸发后，蒸发完成后，所述氰基丙烯酸乙酯单体开始交联成聚氰基丙烯酸乙酯，交联的过程中所述尼龙12的酰胺基团和所述聚氰基丙烯酸乙酯的碳基之间氢键相互作用形成互穿聚合物网络结构。
7、本专利技术采用pa12作为主要材料，pa12又被称为尼龙12，pa12的密度较低，仅为1.02g/cm3，在轻质材料领域具有非常重要的作用；且其碳链较长，酰胺基团含量低，吸水率相对其他种类的尼龙材料低，仅为0.25％，pa12的耐磨损性非常好，磨耗仅为2.8mg/1000r，在尼龙材料中很低。
8、进一步地，得到所述疏水的尼龙复合材料后，还包括对所述疏水的尼龙复合材料进行表面处理的步骤：具体步骤如下：
9、s1、用四氯化硅等离子体处理所述疏水的尼龙复合材料的表面，得到四氯化硅等离子体功能化的底物；
10、s2、在乙醚的条件下，将6-氨基己酸和所述四氯化硅等离子体功能化的底物反应，6-氨基己酸接枝到所述四氯化硅等离子体功能化的底物上，完成所述疏水的尼龙复合材料的表面处理。
11、进一步地，s1之前，等离子体实验进行之前进行10分钟氩等离子体(300w,300mtorr)的清洗程序，以去除早期等离子体反应可能产生的污染物。
12、进一步地，s1中，之前利用平行板之间的所述sicl4等离子体对所述尼龙12进行等离子处理，所述平行板电容耦合柱形不锈钢反应器，所述柱形不锈钢反应器包括直径20cm的不锈钢圆盘状电极，所述不锈钢圆盘状电极包括上电极和下电极，所述上电极和下电极的间隙为3cm，所述下电极接地，所述柱形不锈钢反应器上配备了一个频率为40khz的射频电源。
13、进一步地，将所述尼龙12放置在所述下电极上后，将所述柱形不锈钢反应器抽真空至30mtorr的基础压力水平，通过操作所述柱形不锈钢反应器的sicl4储液阀和泵控制阀，建立起所述柱形不锈钢反应器内所需的sicl4工作压力，所述sicl4工作压力为150mtorr；然后往所述上电极和下电极上施加功率为100w的射频能量，启动所述sicl4等离子体，维持1分钟；在反应结束时，得到所述四氯化硅等离子体功能化的底物后，将腔室抽至基压，然后将系统中的氩气加压至大气条件。
14、本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
15、一种疏水的尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：
16、s1、按照配方量称取所述尼龙12、所述氰基丙烯酸乙酯，称取后，将所述尼龙12和所述氰基丙烯酸乙酯分散在所述甲酸溶液中；
17、s2、将所述甲酸溶液蒸发后，蒸发完成后，所述氰基丙烯酸乙酯单体开始交联成所述聚氰基丙烯酸乙酯，交联的过程中所述尼龙12的酰胺基团和所述聚氰基丙烯酸乙酯的碳基之间氢键相互作用形成所述互穿聚合物网络结构；
18、s3、将所述互穿聚合物网络结构加入高速混合机分散均匀，然后送入双螺杆挤出机挤出造粒，得到所述疏水的尼龙复合材料。
19、进一步地，s3中，挤出时双螺杆各区段温度为225-245℃，螺杆转速为300-320rmp，下料转速为15-25rmp，挤出料条经冷却、切粒可得到所述疏水的尼龙复合材料。
20、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
21、(1)本专利技术提供的一种疏水的尼龙复合材料，采用溶液铸造法，所述尼龙12的酰胺基团和所述氰基丙烯酸乙酯交联成的聚氰基丙烯酸乙酯的碳基之间以氢键相互作用形成互穿聚合物网络结构，表现出出乎意料的高疏水性，尼龙12和聚氰基丙烯酸乙酯发生的相互作用阻止了水与尼龙12的表面亲水性酰胺官能团的相互作用，通过该方法制备得到的尼龙复合材料的表面的酰胺的官能团逐渐被聚氰基丙烯酸乙酯覆盖，减少固体-空气界面上酰胺官能团的数量，降低酰胺官能团的亲水性，因而尼龙复合材料疏水性能好。
22、(2)本专利技术提供的一种疏水的尼龙复合材料，得到所述疏水的尼龙复合材料后，还包括对所述疏水的尼龙复合材料进行表面处理的步骤，6-氨基己酸接枝到疏水的尼龙复合材料的表面，6-氨基己酸是一种具有疏水性和柔性结构的氨基酸，使尼龙复合材料疏水性能优异。
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1.一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：尼龙12 45～60份、氰基丙烯酸乙酯12～15份，所述尼龙12的酰胺基团和所述氰基丙烯酸乙酯交联成的聚氰基丙烯酸乙酯的碳基之间以氢键相互作用形成互穿聚合物网络结构，所述互穿聚合物网络结构的形成方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，得到所述疏水的尼龙复合材料后，还包括对所述疏水的尼龙复合材料进行表面处理的步骤：具体步骤如下：
3.如权利要求2所述的一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，S1之前，等离子体实验进行之前进行10分钟氩等离子体(300W,300mTorr)的清洗程序，以去除早期等离子体反应可能产生的污染物。
4.如权利要求3所述的一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，S1中，之前利用平行板之间的所述SiCl4等离子体对所述尼龙12进行等离子处理，所述平行板电容耦合柱形不锈钢反应器，所述柱形不锈钢反应器包括直径20cm的不锈钢圆盘状电极，所述不锈钢圆盘状电极包括上电极和下电极，所述上电极和下电极的间隙为3cm，所述下电极接地，所述柱形不锈
5.权利要求4所述的一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，将所述尼龙12放置在所述下电极上后，将所述柱形不锈钢反应器抽真空至30mTorr的基础压力水平，通过操作所述柱形不锈钢反应器的SiCl4储液阀和泵控制阀，建立起所述柱形不锈钢反应器内所需的SiCl4工作压力，所述SiCl4工作压力为150mtorr；然后往所述上电极和下电极上施加功率为100W的射频能量，启动所述SiCl4等离子体，维持1分钟；在反应结束时，得到所述四氯化硅等离子体功能化的底物后，将腔室抽至基压，然后将系统中的氩气加压至大气条件。
6.权利要求1～5任一项所述的一种疏水的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，S3中，挤出时双螺杆各区段温度为225-245℃，螺杆转速为300-320rmp，下料转速为15-25rmp，挤出料条经冷却、切粒可得到所述疏水的尼龙复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：尼龙12 45～60份、氰基丙烯酸乙酯12～15份，所述尼龙12的酰胺基团和所述氰基丙烯酸乙酯交联成的聚氰基丙烯酸乙酯的碳基之间以氢键相互作用形成互穿聚合物网络结构，所述互穿聚合物网络结构的形成方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，得到所述疏水的尼龙复合材料后，还包括对所述疏水的尼龙复合材料进行表面处理的步骤：具体步骤如下：
3.如权利要求2所述的一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，s1之前，等离子体实验进行之前进行10分钟氩等离子体(300w,300mtorr)的清洗程序，以去除早期等离子体反应可能产生的污染物。
4.如权利要求3所述的一种疏水的尼龙复合材料，其特征在于，s1中，之前利用平行板之间的所述sicl4等离子体对所述尼龙12进行等离子处理，所述平行板电容耦合柱形不锈钢反应器，所述柱形不锈钢反应器包括直径20cm的不锈钢圆盘状电极，所述不锈钢圆盘状电极包括上电极和下电极，所述上电极和下电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐叶飞，
申请(专利权)人：天茂石化江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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