[发明专利]一种半芳香族聚酰胺盐/有机化蒙脱土纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子/蒙脱土纳米复合材料技术领域，涉及一种半芳香族聚酰胺盐/有机化蒙脱土纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

高分子/蒙脱土纳米复合材料已有20年的研究历史，由于蒙脱土的纳米尺寸效应，具有很强的有机-无机界面结合力，此类纳米复合材料在强度、耐热性、阻隔性等方面体现出很大的优势。

关于这类材料的研究仅集中于通过蒙脱土改性(如表面修饰)，插层剂的选择、插层工艺的探索，来改善蒙脱土的玻璃分散和聚合物基体间的相互作用，对于蒙脱土插层制备尼龙/蒙脱土纳米复合材料的研究多集中于制备尼龙6/蒙脱土纳米复合材料如中国专利CN1359979A，CN1206028A，中国专利CN 1796458A，尼龙1010/蒙脱土纳米复合材料，如中国专利CN1491990A，尼龙MXD6/蒙脱土纳米复合材料，如中国专利CN 1931921A，以及其他的脂肪族聚酰胺/蒙脱土纳米复合材料，如中国专利CN1138593A，但未涉及制备半芳香族聚酰胺盐/蒙脱土纳米复合材料。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种半芳香族聚酰胺盐/有机化蒙脱土纳米复合材料，该复合材料具有更高的强度、模量和热变形温度。

本发明的另一个目的是提供一种上述半芳香族聚酰胺盐/有机化蒙脱土纳米复合材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种半芳香族聚酰胺盐/有机化蒙脱土纳米复合材料，该复合材料由包含以下重量份的组分制成：

有机化蒙脱土0.5～50份，

半芳香族聚酰胺盐80～120份，

抗氧化剂0.1～5份，

添加剂0～5份，

催化剂1～5份，

分散介质80～180份。

所述的半芳香族聚酰胺盐选自对苯二甲酸癸二胺盐(10T盐)、对苯二甲酸壬二胺盐(9T盐)、对苯二甲酸辛二胺盐(8T盐)、对苯二甲酸己二胺盐(6T盐)、间苯二甲酸癸二胺盐(10I盐)、间苯二甲酸壬二胺盐(9I盐)、间苯二甲酸辛二胺盐(8I盐)或间苯二甲酸己二胺盐(6I盐)中的一种或一种以上。

所述的抗氧化剂选自亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、双(2、4-二叔丁基)季四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯、碘化亚铜或氯化亚铜中的一种或一种以上。

所述的添加剂选自紫外线吸收剂、润滑剂或热稳定剂；其中：紫外线吸收剂进一步选自2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2′-羟基-3′，5′双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑、2-(2-羟基5-叔辛基苯基)苯并三唑或纳米二氧化钛；润滑剂进一步选自乙撑双脂肪酸酰胺、己二酸二辛酯或硬脂酸酰胺；热稳定剂进一步为受阻胺系热稳定剂，受阻胺系热稳定剂进一步选自苯甲酸(2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)酯、癸二酸双(2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)酯或N，N′-双(2，2，6，6-四甲基哌啶基)己二胺。

所述的催化剂选自磷酸、亚磷酸、磷酸盐、磷酸盐酯，亚磷酸盐或亚磷酸盐酯中的一种或一种以上；优选磷酸钾、磷酸钠、亚磷酸钾、亚磷酸钠、亚磷酸甲酯、亚磷酸乙酯、亚磷酸十八烷酯、磷酸甲酯或磷酸乙酯中的一种或一种以上。

所述的分散介质选自水、醇类、酰胺类或羧酸类中的一种或一种以上；其中：醇类进一步选自乙醇、甲醇、丙醇或异丙醇中的一种或一种以上；酰胺类进一步选自N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一种或一种以上；羧酸类进一步选自醋酸、马来酸或衣康酸中的一种或一种以上。

本发明还提供了一种上述半芳香族聚酰胺盐/有机化蒙脱土纳米复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将0.5～50份有机化蒙脱土溶于80～180份的分散介质中，高速搅拌，搅拌速度为2000～5000转/分钟，搅拌时间为5～20min，形成稳定悬浮体系；然后将80～120份半芳香族聚酰胺盐，加入到悬浮体系中进行搅拌，搅拌速度为200～2000转/分钟，搅拌时间为30～60min，然后加入1～5份催化剂、0.1～5份抗氧化剂和0～5份添加剂进行搅拌，搅拌速度为200～2000转/分钟，搅拌时间为30～60min，抽真空，通入氮气至压力为1.8～3.2MPa，反应温度为270～320℃，反应2～5h后，挤出切粒，制得半芳香族聚酰胺盐/有机化蒙脱土纳米复合材料。