[发明专利]一种碱式硫酸镁晶须/PA610T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，尤其涉及一种碱式硫酸镁晶须/PA610T复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙树脂的产量在五大工程塑料中居首位，约占工程塑料总产量的三分之一。但尼龙610T存在着耐强酸强碱性差、在干态和低温下的冲击性能较差、弹性模量小、容易燃烧等缺陷，特别是因为吸水性较高而影响制品的尺寸稳定性和电性能，不能满足高湿度和高压条件下的绝缘要求和耐水性，这大大限制了它的应用范围。

目前，针对上述种种缺陷，大部分学者集中在采用硼纤维、玻璃纤维、碳纤维、无机填料(如云母、碳酸钙、滑石粉、蒙脱土等)、纳米粒子等对尼龙进行改性，以提高性能扩大其应用范围，但以碱式硫酸镁晶须改性尼龙610T却未见报道。

碱式硫酸镁晶须直径小，长径比大，尺寸系亚微米级或纳米级，具有高度有序的原子排列结构，没有通常物体中大晶体存在的缺陷，因而可以接近材料原子间价键的理论强度，特别是在树脂中分散性好，易与塑料复合，对成型设备和模具的损伤小，所以可用碱式硫酸镁晶须对高分子材料进行填充改性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一定程度上克服现有纯PA610T性能存在的上述缺陷，同时着力改善碱式硫酸镁晶须与尼龙610T树脂的相容性及提高碱式硫酸镁晶须在树脂基体中的分散性，本发明的目的是提供一种碱式硫酸镁晶须/PA610T复合材料。

本发明的另一个目的是提供一种上述碱式硫酸镁晶须/PA610T复合材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种碱式硫酸镁晶须/PA610T复合材料，由包含以下重量份的组分制成：

所述聚对苯二甲酰癸二酰己二胺(PA610T)的分子量为3～5万，熔点为300～310℃。

所述碱式硫酸镁晶须的直径D＜1.0μm，平均长度L为10～60μm，长径比L/D＞30，比重为2.3g/cm³，嵩比重为0.1～0.3，含水量＜1.0％，2％绝干水分散体的PH值为9～9.5，荧光白度≥93。

所述相容剂选自马来酸酐接枝聚合物树脂，优选PP、PE、ABS、POE等接枝马来酸酐聚合物。

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)按照(0.5～1):1的质量比复配。

本发明提供了一种上述碱式硫酸镁晶须/PA610T复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将50～65份干燥的聚对苯二甲酰癸二酰己二胺、2～4份相容剂，2～6份抗氧剂、2～4份润滑剂、25～40份碱式硫酸镁晶须混合均匀；加入到双螺杆挤出机料斗中，启动挤出机，经双螺杆挤出机挤出造粒、干燥、注塑成型，得到碱式硫酸镁晶须/PA610T复合材料。

所述干燥的聚对苯二甲酰癸二酰己二胺是在90～120℃真空干燥箱中干燥10小时以上，真空度为0.088～0.100MPa。

所述碱式硫酸镁晶须经过硅烷偶联剂表面处理，包括以下步骤：硅烷偶联剂KH550以质量分数5％溶于9份乙醇与l份蒸馏水配成的混合溶剂中，硅烷偶联剂占碱式硫酸镁晶须的质量百分比为3％，滴加醋酸调节溶液pH值至4.0，预水解l h；碱式硫酸镁晶须在140℃下烘干4h，然后放入高速混合机内搅拌，同时用滴管将预水解的硅烷偶联剂溶液从顶部注入高速混合机中，与碱式硫酸镁晶须混合10min；处理后的碱式硫酸镁晶须于120℃下经24h烘干。

所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为(30～50):1，挤出工艺：1区到机头温度范围为：295～335℃，转速为200～300r/min，喂料螺杆转速：10～20r/min。

所述干燥是在80～100℃真空干燥箱中干燥10小时以上，真空度为0.088～0.100MPa。

所述注塑成型的注塑工艺：注塑温度范围为310～340℃，注塑速度为10～15g/s，注塑压力为60～90MPa，冷却时间为20～30s；在恒温恒湿条件下放置24小时以上。

本发明同现有技术相比，具有以下优点：