钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料的制备方法。该方法首先是对钛酸钾晶须的加入偶联剂预处理，再将处理后的钛酸钾晶须与己内酰胺单体混合，加热，熔化，脱水，最后加入催化剂和活化剂等，混合均匀后浇注。用本发明专利技术的方法制备的复合材料，拉伸和弯曲强度均提高２０％以上，摩擦学性能也有明显改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
铸型尼龙(即MC尼龙)是在常压下将熔融的原料己内酰胺单体用强碱性的物质作催化剂，与活化剂等助剂一起，直接注入预热到一定温度的模具中，物料在模具内很快的进行聚合反应，凝结成坚韧的固体坏件。铸型尼龙聚合度高，分子量与结晶度大，具有比其它工程塑料更优良的性能，被广泛用来制造耐磨减摩零件，特别适用于制造注塑成型和压制成型无法解决的大型制品。在许多领域中正逐步替代铜、铝、钢铁等多种金属材料。但是与金属材料相比，MC尼龙的强度和模量均较低，耐热性能较差，难以承受重载荷，所以限制了其应用范围。为了克服MC尼龙的缺点，提高其使用性能，在保持其优良特性的同时，如何进一步提高其力学性能，开发材料潜能，成为扩大其应用的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种。本专利技术的，包括以下步骤(1)钛酸钾晶须的预处理将偶联剂溶于乙醇和蒸馏水配成的混合溶剂中，滴加醋酸调节pH值至3.5-4.5，偶联剂为r-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷，预水解，得到预水解偶联剂；将钛酸钾晶须在蒸馏水中快速搅拌分散，并慢慢滴入预水解偶联剂，得到的浆料过滤，再于110-130℃下烘干，烘干后的晶须用搅拌机打散待用；(2)将处理后的钛酸钾晶须与己内酰胺单体混合均匀，加热至物料熔化，抽真空脱水；(3)加入催化剂氢氧化钠，在真空下加热到110-130℃；(4)加入活化剂甲苯二异氰酸酯混合均匀；浇注到已预热至160～170℃的模具中，保温、脱模，即为钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料。步骤(2)中钛酸钾晶须的直径0.2～0.8um，长10～20um。步骤(2)中钛酸钾晶须的加入量为单体的2～30wt％。步骤(3)中催化剂氢氧化钠与单体摩尔比为0.002～0.005∶1。步骤(4)中活化剂甲苯二异氰酸酯与单体的摩尔比为0.002～0.005∶1。本专利技术的复合材料不仅具有铸型尼龙的良好性能特点，而且具有较铸型尼龙更高的拉伸强度、弯曲强度等力学性能，摩擦学性能也得到提高。从而能用此复合材料制备出承载能力更高的制件。本专利技术制备的复合材料，其主要性能特点是拉伸强度和弯曲强度均提高20％以上，摩擦学性能有了明显改善。具体实施例方式实施例1按下述步骤制备钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料(1)钛酸钾晶须的预处理偶联剂为r-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷即KH560；a)将含量为5wt％偶联剂溶于9份乙醇与1份蒸馏水配成的混合溶剂中，份指重量份数，滴加醋酸调节PH值至4.0，预水解1小时；b)将晶须在5倍于其质量的蒸馏水中快速搅拌分散，并慢慢滴入预水解偶联剂，其中偶联剂的加入量为晶须的1wt％。搅拌10分钟，得到的浆料经真空抽虑除去大部分水分，再于120℃下经24小时烘干。烘干后的晶须用高速搅拌机彻底打散待用。(2)将处理后的钛酸钾晶须与己内酰胺单体混合均匀，其中钛酸钾晶须的加入量为占单体的5wt％，晶须的直径0.2～0.8um，长10～20um。放入容器内加热至120℃左右，使物料熔化，抽真空脱水，真空度为10-1～10-3Pa；(3)解除真空，加入催化剂氢氧化钠，加入量与单体摩尔比为0.002∶1，抽真空至10-1～10-3Pa，加热到130℃；(4)解除真空，加入活化剂甲苯二异氰酸酯，加入量与单体的摩尔比为0.002∶1，混合均匀；(5)迅速浇注到已预热至160～170℃的模具中，保温5分钟后脱模，即为本专利技术的钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料。实施例2按下述步骤制备钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料(1)钛酸钾晶须的预处理偶联剂为r-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷即KH560；a)将含量为5wt％偶联剂溶于9份乙醇与1份蒸馏水配成的混合溶剂中，份指重量份数，滴加醋酸调节pH值至4.0，预水解1小时；b)将晶须在5倍于其质量的蒸馏水中快速搅拌分散，并慢慢滴入预水解偶联剂，其中偶联剂的加入量为晶须的1wt％。搅拌10分钟，得到的浆料经真空抽虑除去大部分水分，再于120℃下经24小时烘干。烘干后的晶须用高速搅拌机彻底打散待用。(2)将处理后的钛酸钾晶须与己内酰胺单体混合均匀，其中钛酸钾晶须的加入量为占单体的20wt％，晶须的直径0.2～0.8um，长10～20um。放入容器内加热至120℃左右，使物料熔化，抽真空脱水，真空度为10-1～10-3Pa；(3)解除真空，加入催化剂氢氧化钠，加入量与单体摩尔比为0.002∶1，抽真空至10-1～10-3Pa，加热到130℃；(4)解除真空，加入活化剂甲苯二异氰酸酯，加入量与单体的摩尔比为0.005∶1，混合均匀；(5)迅速浇注到已预热至160～170℃的模具中，保温5分钟后脱模，即为本专利技术的钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料。实施例3按下述步骤制备钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料(1)钛酸钾晶须的预处理偶联剂为r-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷即KH560；a)将含量为5wt％偶联剂溶于9份乙醇与1份蒸馏水配成的混合溶剂中，份指重量份数，滴加醋酸调节pH值至4.0，预水解1小时；b)将晶须在5倍于其质量的蒸馏水中快速搅拌分散，并慢慢滴入预水解偶联剂，其中偶联剂的加入量为晶须的2wt％。搅拌10分钟，得到的浆料经真空抽虑除去大部分水分，再于120℃下经24小时烘干。烘干后的晶须用高速搅拌机彻底打散待用。(2)将处理后的钛酸钾晶须与己内酰胺单体混合均匀，其中钛酸钾晶须的加入量为占单体的10wt％，晶须的直径0.2～0.8um，长10～20um。放入容器内加热至120℃左右，使物料熔化，抽真空脱水，真空度为10-1～10-3Pa；(3)解除真空，加入催化剂氢氧化钠，加入量与单体摩尔比为0.003∶1，抽真空至10-1～10-3Pa，加热到130℃；(4)解除真空，加入活化剂甲苯二异氰酸酯，加入量与单体的摩尔比为0.003∶1，混合均匀；(5)迅速浇注到已预热至160～170℃的模具中，保温5分钟后脱模，即为本专利技术的钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料。实施例4按下述步骤制备钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料(1)钛酸钾晶须的预处理偶联剂为r-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷即KH560；a)将含量为5wt％偶联剂溶于9份乙醇与1份蒸馏水配成的混合溶剂中，份指重量份数，滴加醋酸调节pH值至4.0，预水解1小时；b)将晶须在5倍于其质量的蒸馏水中快速搅拌分散，并慢慢滴入预水解偶联剂，其中偶联剂的加入量为晶须的1wt％。搅拌10分钟，得到的浆料经真空抽虑除去大部分水分，再于120℃下经24小时烘干。烘干后的晶须用高速搅拌机彻底打散待用。(2)将处理后的钛酸钾晶须与己内酰胺单体混合均匀，其中钛酸钾晶须的加入量为占单体的15wt％，晶须的直径0.2～0.8um，长10～20um。放入容器内加热至120℃，使物料熔化，抽真空脱水，真空度为10-1～10-3Pa；(3)解除真空，加入催化剂氢氧化钠，加入量与单体摩尔比为0.004∶1，抽真空至10-1～10-3Pa，加热到130℃；(4)解除真空，加入活化剂甲苯二异氰酸酯，加入量与单体的摩尔比为0.004∶1，混合均匀；(5)迅速浇注到已预热至160～170℃的模具中，保温5分钟后脱模，即为本专利技术的钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料。实施例5 按下述步骤制备钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料(1)钛酸钾晶须的预处理偶联剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸钾晶须填充铸型尼龙复合材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（１）钛酸钾晶须的预处理：将偶联剂溶于乙醇和蒸馏水配成的混合溶剂中，滴加醋酸调节ｐＨ值至３．５－４．５，偶联剂为ｒ－缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷，预水解，得到 预水解偶联剂；将钛酸钾晶须在蒸馏水中快速搅拌分散，并慢慢滴入预水解偶联剂，得到的浆料过滤，再于１１０－１３０℃下烘干，烘干后的晶须用搅拌机打散待用；（２）将处理后的钛酸钾晶须与己内酰胺单体混合均匀，加热至物料熔化，抽真空脱水；　 　（３）加入催化剂氢氧化钠，在真空下加热到１１０－１３０℃；（４）加入活化剂甲苯二异氰酸酯混合均匀；浇注到已预热至１６０～１７０℃的模具中，保温、脱模。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：简令奇，王宏刚，王建民，杨生荣，曾继华，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]