一种耐水阻燃的聚酰胺材料以及制造方法技术

本发明专利技术提供了一种耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份数的组分制成：聚酰胺100份，抗氧剂0.5～1份，润滑剂1～1.5份，热稳定剂0.7～1.2份，光稳定剂1.3～1.8份，增强剂6～11份，增韧剂4～9份，耐磨剂3～3.5份，改性复合水镁石短纤维10～15份。本发明专利技术还公开了该聚酰胺材料的制造方法。本发明专利技术所提供的聚酰胺材料的耐水性较好且阻燃性较强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高分子材料，特别是涉及一种耐水阻燃的聚酰胺材料以及制造方法。
技术介绍
聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度，主要做合成纤维并可作为医用缝线。聚酰胺是最重要的工程塑料之一，产量在五大通用工程塑料中居首位。公开号为CN102604371B、公告日为2014.04.16、申请人为南京聚隆科技股份有限公司的中国专利技术公开了“一种高性价比绝缘导热聚酰胺复合材料及其制备方法”，其重量百分比组分为：聚酰胺：40％～95％，改性普通石墨：5％～35％，改性膨胀石墨：1％～10％，改性片状无机填料：1％～10％，润滑剂：1％～5％，抗氧剂：0.1％～1％，以上各组分之和为100％；制备方法：将改性普通石墨、改性膨胀石墨和改性片状填料加入共混机中，50℃～90℃下共混5min～10min，得到改性导热填料；将聚酰胺、改性导热填料、抗氧剂和润滑剂按配比加入共混机中，共混5～10min；将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机主喂料料斗中，在230～260℃下熔融挤出造粒。该专利技术的复合材料虽然具有良好的绝缘导热性能和较好的综合力学性能，但其吸水性仍然偏大，耐水性不佳，而且还存在阻燃性较差的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其耐水性较好且阻燃性较强。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份数的组分制成：聚酰胺100份，抗氧剂0.5～1份，润滑剂1～1.5份，热稳定剂0.7～1.2份，光稳定剂1.3～1.8份，增强剂6～11份，增韧剂4～9份，耐磨剂3～3.5份，改性复合水镁石短纤维10～15份。优选地，本专利技术所述聚酰胺为PA6或PA12。优选地，本专利技术所述抗氧剂为抗氧剂KY-405。优选地，本专利技术所述润滑剂为硬脂酸钠。优选地，本专利技术所述热稳定剂为卤化亚铜复合稳定剂。优选地，本专利技术所述光稳定剂为水杨酸苯酯。优选地，本专利技术所述增强剂为滑石粉。优选地，本专利技术所述增韧剂为马来酸酐接枝乙丙橡胶。优选地，本专利技术所述耐磨剂为硅酮。本专利技术要解决的另一技术问题是提供上述耐水阻燃的聚酰胺材料的制造方法。为解决上述技术问题，技术方案是：一种耐水阻燃的聚酰胺材料的制造方法，包括以下步骤：(1)将水镁石短纤维加入水中搅拌成均匀的混合浆，加入减水剂OT后室温下浸泡15小时，然后置于叶轮式打浆机中，800转/分速度下搅拌50分钟后静置1小时，将混合浆磁选后用去离子水冲洗10分钟，烘干后得到预处理水镁石短纤维，其中，水镁石短纤维、水、减水剂OT的重量比例为1:90:0.1；(2)将预处理水镁石短纤维加入无水乙醇中，45℃水浴搅拌均匀后加入氨水、去离子水和正硅酸乙酯，45℃、450转/分速度下恒温搅拌陈化6小时，将得到的产物用无水乙醇和去离子水反复洗涤，置于焙烧炉中450℃下焙烧4小时得到复合水镁石短纤维，其中，预处理水镁石短纤维、无水乙醇、氨水、去离子水、正硅酸乙酯的重量比例为1:12:1:1:1；(3)将复合水镁石短纤维超声分散于无水乙醇中30分钟得到悬浮浆，将硬脂酸加入悬浮浆中，75℃油浴搅拌2小时，将得到的产物过滤后烘干，抽提去除未反应的硬脂酸后烘干得到改性复合水镁石短纤维，其中，复合水镁石短纤维、无水乙醇、硬脂酸的重量比为1:20:0.015；(4)按重量份数将除了改性复合水镁石短纤维之外的组分加入高混机中混合5分钟得到混合料，将混合料加入双螺杆挤出机中，将改性复合水镁石短纤维以侧喂料方式加入挤出机中230-280℃下挤出造粒得到粒料，将粒料置于鼓风烘箱中90℃下干燥5小时得到耐水阻燃的聚酰胺材料。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：水镁石短纤维是主要化学成分为氢氧化镁的矿物纤维，其阻燃性非常好，不过其耐酸性较差，结构中存在大量纤维束，杂质较多，导致其难以在聚酰胺中分散均匀，因此本专利技术先将其通过减水剂OT进行分散，使其纤维束分解开来，同时杂质也被释放出来，然后通过磁选消除了主要杂质磁铁矿，再通过去离子水冲洗去除了其他杂质得到了纯度和分散性均大大提高的预处理水镁石短纤维，然后以预处理水镁石短纤维为芯材，通过溶胶-凝胶法在其表面包覆二氧化硅壳层得到复合水镁石短纤维，二氧化硅的耐酸性非常好，弥补了水镁石短纤维耐酸性较差的缺陷，不过复合水镁石短纤维中的二氧化硅以及水镁石短纤维均为亲水性材料，与亲油性的聚酰胺之间的相容性较差，因此本专利技术使用硬脂酸对复合水镁石短纤维进行了表面改性，将硬脂酸包覆于复合水镁石短纤维的表面，降低了其亲水性，提高了其与聚酰胺之间的相容性得到了改性复合水镁石短纤维，与聚酰胺等组分共混后改性复合水镁石短纤维能均匀分散于体系中，进而显著提高了聚酰胺材料的阻燃性；另一方面，二氧化硅本身的吸水率较小，而且改性复合水镁石短纤维与聚酰胺共混后能与聚酰胺形成较好的界面结合，从而提高了聚酰胺的致密性并产生很好的增强作用，能进一步降低聚酰胺的吸水性，从而显著提高了聚酰胺材料的耐水性。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份数的组分制成：PA12100份，抗氧剂KY-4050.9份，硬脂酸钠1.1份，卤化亚铜复合稳定剂1.2份，水杨酸苯酯1.3份，滑石粉8份，马来酸酐接枝乙丙橡胶7份，硅酮3份，改性复合水镁石短纤维15份。该聚酰胺材料的制造方法包括以下步骤：(1)将水镁石短纤维加入水中搅拌成均匀的混合浆，加入减水剂OT后室温下浸泡15小时，然后置于叶轮式打浆机中，800转/分速度下搅拌50分钟后静置1小时，将混合浆磁选后用去离子水冲洗10分钟，烘干后得到预处理水镁石短纤维，其中，水镁石短纤维、水、减水剂OT的重量比例为1:90:0.1；(2)将预处理水镁石短纤维加入无水乙醇中，45℃水浴搅拌均匀后加入氨水、去离子水和正硅酸乙酯，45℃、450转/分速度下恒温搅拌陈化6小时，将得到的产物用无水乙醇和去离子水反复洗涤，置于焙烧炉中450℃下焙烧4小时得到复合水镁石短纤维，其中，预处理水镁石短纤维、无水乙醇、氨水、去离子水、正硅酸乙酯的重量比例为1:12:1:1:1；(3)将复合水镁石短纤维超声分散于无水乙醇中30分钟得到悬浮浆，将硬脂酸加入悬浮浆中，75℃油浴搅拌2小时，将得到的产物过滤后烘干，抽提去除未反应的硬脂酸后烘干得到改性复合水镁石短纤维，其中，复合水镁石短纤维、无水乙醇、硬脂酸的重量比为1:20:0.015；(4)按重量份数将除了改性复合水镁石短纤维之外的组分加入高混机中混合5分钟得到混合料，将混合料加入双螺杆挤出机中，将改性复合水镁石短纤维以侧喂料方式加入挤出机中230-280℃下挤出造粒得到粒料，将粒料置于鼓风烘箱中9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：聚酰胺100份，抗氧剂0.5～1份，润滑剂1～1.5份，热稳定剂0.7～1.2份，光稳定剂1.3～1.8份，增强剂6～11份，增韧剂4～9份，耐磨剂3～3.5份，改性复合水镁石短纤维10～15份。

【技术特征摘要】
1.一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：聚酰胺100份，抗氧剂0.5～1份，润滑剂1～1.5份，热稳定剂0.7～1.2份，光稳定剂1.3～1.8份，增强剂6～11份，增韧剂4～9份，耐磨剂3～3.5份，改性复合水镁石短纤维10～15份。2.根据权利要求1所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于：所述聚酰胺为PA6或PA12。3.根据权利要求2所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂KY-405。4.根据权利要求3所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸钠。5.根据权利要求4所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于：所述热稳定剂为卤化亚铜复合稳定剂。6.根据权利要求5所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于：所述光稳定剂为水杨酸苯酯。7.根据权利要求6所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于：所述增强剂为滑石粉。8.根据权利要求7所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于：所述增韧剂为马来酸酐接枝乙丙橡胶。9.根据权利要求8所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料，其特征在于：所述耐磨剂为硅酮。10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种耐水阻燃的聚酰胺材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水镁石短纤维加入水中搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶青，
申请(专利权)人：佛山慧创正元新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44