[发明专利]一种共插层剂改性蒙脱土/尼龙610T复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种共插层剂改性蒙脱土/尼龙610T复合材料及其制备方法。

背景技术

结晶性聚合物聚对苯二甲酰癸二酰己二胺（尼龙610T）的酰胺基团之间存在牢固的氢键，结晶度和熔点较高，具有优异的力学性能，良好的耐磨性和自润滑性，较好的耐腐蚀性，被广泛应用于汽车、机械、电子电器、化工等领域。但是，纯尼龙610T又具有热变形温度较低、吸水性大、耐水性差、干态和低温耐冲击性能差等缺点，使其综合性能有所下降。同时聚酰胺的韧性和耐冲击性与温度和吸湿有很大的依赖关系，所以低温及含湿量低时冲击强度较低，影响其制品尺寸的稳定性，使其用途受到很大限制。随着市场经济的发展和竞争日趋激烈，对材料的性能、价格要求越来越高的状况下，与单一聚合物相比，聚合物合金复合材料更能适应高性能的要求。几年来，国内外聚酰胺发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同添加剂等方法，改进聚酰胺塑料的冲击性、热变形性、力学性能、阻燃性及成型加工性能。

自1987年日本报道用插层聚合方法制备尼龙6/蒙脱土混杂材料以来，由于聚合物/蒙脱土纳米复合材料实现了纳米相均匀分散、界面结合强和自组装，具有常规聚合物/无机填料复合材料无法比拟的优点，因此备受关注。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利200610053171.6，03126353.4，CN101205361B等均公布了蒙脱土尼龙复合材料的制备方法，虽然在一定程度上解决了蒙脱土在尼龙树脂中分散性及二者相容性问题，但基本上均采用单一插层剂对蒙脱土进行改性，材料综合力学性能不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合力学性能优异的共插层剂改性蒙脱土/尼龙610T复合材料及其制备方法。

为了解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种共插层剂改性蒙脱土/尼龙610T复合材料，由包含以下重量份的组分制成：

所述尼龙610T由对苯二甲酸、己二胺、癸二酸共同缩聚而成，分子量为3～5万，熔点为280～310℃。

所述蒙脱土为钠基蒙脱土，蒙脱石含量为96～98%，径/厚比为200:1，干粉粒度为100～300目，叠层厚度小于25nm，表观密度为0.25～0.35g/cm³，含湿量小于3%。

所述共插层剂的一种选自间甲酚(MC)、尼龙66盐、尼龙610盐或尼龙1010盐，优选间甲酚或尼龙66盐；另一种选自十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基溴化铵，优选十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，两种插层剂的重量份数比为1:1。

所述润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物（A-C540A）。

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配而成；优选质量比为（0.5～1）:1的N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）。

本发明还提供了一种上述共插层剂改性蒙脱土/尼龙610T复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将干燥后100份尼龙610T、共插层剂改性的蒙脱土、5～10份润滑剂和5～10份抗氧剂混合均匀，将混合料加入到双螺杆挤出机料斗中，经双螺杆挤出机挤出造粒、干燥、注塑成型得到共插层剂改性蒙脱土/尼龙610T复合材料。

所述干燥后尼龙610T是在温度为80～100℃的真空干燥箱中干燥8小时以上，真空度为0.088～0.100MPa。

所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为20～35:1，挤出工艺为1区到机头温度为275～335℃，转速为250～550r/min，喂料螺杆转速为10～20r/min。

所述经双螺杆挤出机挤出造粒、干燥是在80～100℃真空干燥箱中干燥8小时以上，真空度为0.088～0.100MPa。

所述注塑成型的温度为285～320℃，注塑速度为10～15g/s，注塑压力为60～90MPa，冷却时间为20～30S；于恒温恒湿条件下放置24小时以上。

所述共插层剂改性的蒙脱土的制备包括以下步骤：