[发明专利]一种尼龙纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种尼龙纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

纳米麦饭石是一种具有生物活性、表观为白色或灰色粉末的复合型矿物，粒径55~95nm，比表面积为30m²/g~80m²/g。随着电子电器和汽车行业的迅速发展，对于工程塑料的功能化要求逐渐提高，尤其在机械强度和抗菌性等方面。纳米麦饭石具有多孔结构，填充工程塑料后可以大幅提高材料的机械性能。此外纳米麦饭石粉末对色素和细菌有较强的吸附能力，使材料具有可观的抗菌性。较传统添加滑石粉或碳酸钙填料相比，纳米麦饭石在提高抗压强度，赋予材料抗菌性的同时降低了生产成本。本发明制备的尼龙纳米复合材料具有抗压、抗菌等特点，可应用于电子电器和水质净化等相关领域。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种抗压、抗菌尼龙纳米复合材料及其制备方法。该材料大幅提高了尼龙材料的抗压强度和抗菌性，同时降低了成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种尼龙纳米复合材料，由包含以下重量份的组分制成：

尼龙树脂100份，

纳米麦饭石15~35份，

抗氧剂0.3~1.2份，

润滑剂0.2~1.2份，

助剂0~1.2份。

所述的尼龙树脂为尼龙6或尼龙66树脂。

所述的纳米麦饭石为白色或灰色粉末，粒径55~95nm，比表面积为30m²/g~80m²/g。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010和亚磷酸酯抗氧剂168复配。

所述的润滑剂为次乙基双硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物和季戊四醇硬脂酸酯的一种或一种以上。

所述的尼龙纳米复合材料中还包括0.2~0.8份助剂，其中所述的助剂为光稳定剂或增韧剂中的一种或一种以上。

所述的光稳定剂为UV531（广州润锋）或UV4050（上海腾世达），增韧剂为960A（广州润锋）或E2620（上海鑫科卓）。

一种上述尼龙纳米复合材料的制备方法，包含以下步骤：

（1）按上述比例配备原料：尼龙树脂100份，纳米麦饭石15~35份，抗氧剂0.3~1.2份，润滑剂0.2~1.2份和0~1.2份助剂；

（2）将纳米麦饭石置于硅烷偶联剂溶液中进行表面处理10~35min；

（3）将上述步骤（2）处理得到的麦饭石和步骤（1）称取的抗氧剂、润滑剂和尼龙树脂置于高速混合机分散；

（4）将分散后的原料通过挤出机挤出；原料经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得尼龙复合材料。

所述的步骤（2）中硅烷偶联剂溶液为KH550的甲醇或乙醇溶液，质量浓度为10%~50%。

所述的步骤（4）中高速混合机的分散时间为10~25分钟。

所述的步骤（4）中的挤出机从喂料到机头各区温度分别为180℃~190℃、215℃~235℃、235℃~270℃、235℃~270℃、235℃~265℃、235℃~265℃和230℃~270℃，挤出机的主机转速300rpm~400rpm；切粒机频率15Hz~35Hz。

本发明具有以下有益效果：

本发明创新性的采用常用于陶瓷和保健领域的具有多孔结构的纳米麦饭石粉改性尼龙复合材料，属于尼龙材料改性领域。本发明大幅提高了尼龙材料的抗压强度和抗菌性；操作工艺简单，所制备复合材料性能优越，适于工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明内容进行进一步的说明。

本发明制备的样品在23℃、50%湿度下调节24小时后，分别采用ASTM D695和Kindy-Bauer法检测拉伸强度和抗菌性。

实施例1

（1）按以下比例配备原料：

尼龙6树脂100份，

纳米麦饭石 15份，

抗氧剂1010 0.2份，

抗氧剂1680.1份，

润滑剂次乙基双硬脂酰胺 0.2份；

（2）将纳米麦饭石置于10%KH550的甲醇溶液配制的硅烷偶联剂溶液中进行表面处理10min；

（3）将上述制备原料置于高速混合机分散10分钟；