一種尼龍共混塑料外殼材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種尼龍共混塑料外殼材料，它是由下述重量份的原料組成的：三聚氰胺16?20、乙二胺100?120、聚異戊二烯5?7、酒石酸鉀鈉1?2、碳納米管3?4、氯化亞砜40?50、N，N?二甲基甲酰胺3?5、聚氯乙烯160?210、75?80wt%的硫酸20?30、95?98wt%的硝酸30?40、尼龍PA6640?50、癸二酸二辛酯10?13、十二烷基硫醇3?4、聚酰胺蠟微粉6?10、石英砂30?40、35?37%的甲醛水溶液36?40。本發明的塑料外殼采用聚氯乙烯與尼龍共混，進一步提高了成品外殼的表面硬度、抗性，耐水性，耐酸堿性都得到提升。
【專利說明】
一種尼龍共混塑料外殼材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及塑料生產領域，尤其涉及一種尼龍共混塑料外殼材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]碳納米管具有優異的力學性能和自潤滑性，作為填充材料，若能均勾分散于聚氯乙烯基體中，并且能與聚氯乙烯基體之間形成良好的界面相容性，則可以有效地提高聚氯乙烯基體的力學性能和摩擦性能。但是，由于碳納米管的表面能和比表面積大，導致碳納米管易團聚；同時，碳納米管表面呈現很強的非極性，使其不溶于任何溶劑及聚合物。因此，為了提高碳納米管在聚合物基體中的分散性，增強碳納米管與聚合物基體之間的界面相容性，需要在碳納米管表面引入功能基團，提高碳納米管表面活性。
[0003]目前，關于碳納米管功能化的研究很多，主要集中在碳納米管對于聚合物結構和宏觀性能的影響。許多研究也己經證實，碳納米管的功能化處理，可以有效地在碳納米管表面引入有機官能團，降低碳納米管的表面能，改善碳納米管的團聚現象，提高碳納米管在聚合物基體中的分散性，增強兩者之間的界面粘結力。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種尼龍共混塑料外殼材料及其制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種尼龍共混塑料外殼材料，它是由下述重量份的原料組成的:
三聚氰胺16-20、乙二胺100-120、聚異戊二烯5-7、酒石酸鉀鈉1-2、碳納米管3-4、氯化亞砜40-50、N，N-二甲基甲酰胺 3-5、聚氯乙烯 160-210、75-80wt% 的硫酸 20-30、95-98wt°/c^硝酸30-40、尼龍PA6640-50、癸二酸二辛酯10-13、十二烷基硫醇3-4、聚酰胺蠟微粉6-10、石英砂30-40、35-37%的甲醛水溶液36-40。
[0006]—種所述的尼龍共混塑料外殼材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述75-80?丨％的硫酸、95-98wt%的硝酸混合，攪拌均勻，加入碳納米管，在50-60°(:的恒溫水浴中超聲振蕩2-3小時，加入體系重量8-10倍的去離子水稀釋，保溫靜置，待溶液分層后，棄去上層清液，將下層溶液抽濾，將濾餅在80-90 °C下真空干燥10-13小時，得酸化碳納米管；
(2)將上述聚異戊二烯加入到2-3倍30-40%的乙醇中，加入十二烷基硫醇，在70-80°C下保溫攪拌10-16分鐘，加入上述尼龍PA66重量的16-20%，送入130-140°C的油浴中，保溫攪拌5-7分鐘，出料冷卻，與癸二酸二辛酯混合，攪拌均勻，為改性尼龍；
(3)將上述氯化亞砜與N，N-二甲基甲酰胺混合，攪拌均勻，加入上述酸化碳納米管、改性尼龍，在70-75°C的水浴中保溫攪拌20-24小時，將反應產物用無水四氫呋喃洗滌，抽濾，真空干燥，得酰氯化碳納米管；
(4)將上述酰氯化碳納米管與乙二胺混合，在100-105°C的油浴中保溫攪拌46-50小時，將反應產物用二氯甲烷和無水乙醇依次洗滌，抽濾，真空干燥，得胺化碳納米管；
(5)將上述酒石酸鉀鈉加入到6-10倍去離子水中，攪拌均勻，加入聚酰胺蠟微粉，升高溫度為60_65°C，攪拌混合10-20分鐘，得高分子溶液；
(6)將三聚氰胺、35-37%的甲醛水溶液、胺化碳納米管混合，在70-75°C下保溫攪拌10-20分鐘，調節PH為8-9，保溫反應2-3小時，加入上述高分子溶液，攪拌均勻，置于30-35 V的真空烘箱中，除水后用檸檬酸調節PH為5-6，在50-60°C的烘箱中固化7-8小時，得到碳納米管改性密胺樹脂；
(7)將上述碳納米管改性密胺樹脂與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入雙螺桿擠出機熔融擠出，擠出的產物經過循環水浴冷卻和切粒，即得。
[0007]本發明的優點是:
本發明首先采用混酸處理碳納米管，引入含氧基團，可以使得碳納米管之間的氫鍵作用力增強，降低碳納米管的纏繞狀態，改善其分散性;然后經過胺化處理，可以降低碳納米管的表面能，消除其表面電荷，提高碳納米管的分散能力，增加其與基體的界面結合力；而將改性后的碳納米管與三聚氰胺、甲醛水溶液共聚合成密胺樹脂，改性后的碳納米管表面的基團可以與密胺樹脂中的氨基形成氫鍵以及其它的極性相互作用，從而提高了復合材料的耐熱穩定性，為提高成品結構穩定性強度起到促進作用；
本發明的塑料外殼采用聚氯乙烯與尼龍共混，進一步提高了成品外殼的表面硬度、抗性，耐水性，耐酸堿性都得到提升。
【具體實施方式】
[0008]一種尼龍共混塑料外殼材料，它是由下述重量份的原料組成的:
三聚氰胺16、乙二胺100、聚異戊二烯5、酒石酸鉀鈉1、碳納米管3、氯化亞砜40、N，N二甲基甲酰胺3、聚氯乙烯160、75wt%的硫酸20、95wt%的硝酸30、尼龍PA6640、癸二酸二辛酯10、十二烷基硫醇3、聚酰胺蠟微粉6、石英砂30、35%的甲醛水溶液36。
[0009]一種所述的尼龍共混塑料外殼材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)將上述75被％的硫酸、95wt%的硝酸混合，攪拌均勻，加入碳納米管，在50 0C的恒溫水浴中超聲振蕩2小時，加入體系重量8倍的去離子水稀釋，保溫靜置，待溶液分層后，棄去上層清液，將下層溶液抽濾，將濾餅在80°C下真空干燥10小時，得酸化碳納米管；
(2 )將上述聚異戊二烯加入到2倍30%的乙醇中，加入十二烷基硫醇，在70 °C下保溫攪拌1分鐘，加入上述尼龍PA66重量的16%，送入130°C的油浴中，保溫攪拌5分鐘，出料冷卻，與癸二酸二辛酯混合，攪拌均勻，為改性尼龍；
(3 )將上述氯化亞砜與N，N二甲基甲酰胺混合，攪拌均勻，加入上述酸化碳納米管、改性尼龍，在70°C的水浴中保溫攪拌20小時，將反應產物用無水四氫呋喃洗滌，抽濾，真空干燥，得酰氯化碳納米管；
(4)將上述酰氯化碳納米管與乙二胺混合，在100°C的油浴中保溫攪拌46小時，將反應產物用二氯甲烷和無水乙醇依次洗滌，抽濾，真空干燥，得胺化碳納米管；
(5)將上述酒石酸鉀鈉加入到6倍去離子水中，攪拌均勻，加入聚酰胺蠟微粉，升高溫度為60°C，攪拌混合10分鐘，得高分子溶液；
(6)將三聚氰胺、35%的甲醛水溶液、胺化碳納米管混合，在70°C下保溫攪拌10分鐘，調節PH為8，保溫反應2小時，加入上述高分子溶液，攪拌均勻，置于30°C的真空烘箱中，除水后用檸檬酸調節PH為5，在50°C的烘箱中固化7小時，得到碳納米管改性密胺樹脂；
(7)將上述碳納米管改性密胺樹脂與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入雙螺桿擠出機熔融擠出，擠出的產物經過循環水浴冷卻和切粒，即得。
[0010]性能測試:
拉伸強度:21.6MPa;
低溫脆化沖擊溫度(0C ): -30 °C通過；
阻燃級別:V-0;
100C X 240h熱空氣老化后:拉伸強度變化率(％)_7.6 ；
斷裂伸長變化率(％)_7.8。
【主權項】
1.一種尼龍共混塑料外殼材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 三聚氰胺16-20、乙二胺100-120、聚異戊二烯5-7、酒石酸鉀鈉1-2、碳納米管3-4、氯化亞砜40-50、N，N-二甲基甲酰胺 3-5、聚氯乙烯 160-210、75-80wt% 的硫酸 20-30、95-98wt°/c^硝酸30-40、尼龍PA6640-50、癸二酸二辛酯10-13、十二烷基硫醇3-4、聚酰胺蠟微粉6-10、石英砂30-40、35-37%的甲醛水溶液36-40。2.—種如權利要求1所述的尼龍共混塑料外殼材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (I)將上述75-80wt%的硫酸、95-98wt%的硝酸混合，攪拌均勻，加入碳納米管，在50-60°(:的恒溫水浴中超聲振蕩2-3小時，加入體系重量8-10倍的去離子水稀釋，保溫靜置，待溶液分層后，棄去上層清液，將下層溶液抽濾，將濾餅在80-90 °C下真空干燥10-13小時，得酸化碳納米管； (2 )將上述聚異戊二烯加入到2-3倍30-40%的乙醇中，加入十二烷基硫醇，在70-80 °C下保溫攪拌10-16分鐘，加入上述尼龍PA66重量的16-20%，送入130-140°C的油浴中，保溫攪拌5-7分鐘，出料冷卻，與癸二酸二辛酯混合，攪拌均勻，為改性尼龍； (3)將上述氯化亞砜與N，N-二甲基甲酰胺混合，攪拌均勻，加入上述酸化碳納米管、改性尼龍，在70-75°C的水浴中保溫攪拌20-24小時，將反應產物用無水四氫呋喃洗滌，抽濾，真空干燥，得酰氯化碳納米管； (4)將上述酰氯化碳納米管與乙二胺混合，在100-105°C的油浴中保溫攪拌46-50小時，將反應產物用二氯甲烷和無水乙醇依次洗滌，抽濾，真空干燥，得胺化碳納米管； (5)將上述酒石酸鉀鈉加入到6-10倍去離子水中，攪拌均勻，加入聚酰胺蠟微粉，升高溫度為60_65°C，攪拌混合10-20分鐘，得高分子溶液； (6)將三聚氰胺、35-37%的甲醛水溶液、胺化碳納米管混合，在70-75°C下保溫攪拌10-20分鐘，調節PH為8-9，保溫反應2-3小時，加入上述高分子溶液，攪拌均勻，置于30-35 V的真空烘箱中，除水后用檸檬酸調節PH為5-6，在50-60°C的烘箱中固化7-8小時，得到碳納米管改性密胺樹脂； (7)將上述碳納米管改性密胺樹脂與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入雙螺桿擠出機熔融擠出，擠出的產物經過循環水浴冷卻和切粒，即得。
【文檔編號】C08L77/00GK106009385SQ201610457503
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】儲誠剛, 儲曉節, 王焰爐, 儲鵬, 彭先啟, 王進, 王鵬
【申請人】安徽岳塑汽車工業股份有限公司