[发明专利]一种透明聚酰胺基纳米复合材料及其合成方法

权利要求书

1.一种透明聚酰胺基纳米复合材料的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取纳米粒子和去离子水至于反应釜中，开启搅拌，搅拌1～3小时后即可得到纳米粒子分散液；(2)将芳香族二元酸单体、脂肪族二元酸单体、脂环族二元胺单体、多胺单体以及助剂依次加入纳米粒子分散液中，置换气体后在保护气体的保护下分阶段升温至200～220℃，恒温恒压反应0.5～3小时，然后继续加热升温至250～300℃，控制压力在1.5～3MPa，保压恒温反应1～5小时，之后缓慢放气，在1～3小时内放气至常压，然后抽真空反应0.5～3小时，反应结束、打压、出料。

2.根据权利要求1所述的一种透明聚酰胺基纳米复合材料的合成方法，其特征在于，所述的纳米粒子为锂藻土、蒙脱土、长石粉、滑石粉、云母粉和蛭石中的一种或两种以上，加入量为1wt％～30wt％；所述的芳香族二元酸单体为间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二酸中的一种或两种以上；所述的脂肪族二元酸单体为戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、十九烷二酸、二十烷二酸、二十一烷二酸中的一种或两种以上；所述的芳香族二元酸单体和脂肪族二元酸单体的摩尔比为1∶9～9∶1。

3.根据权利要求1所述的一种透明聚酰胺基纳米复合材料的合成方法，其特征在于，所述的脂环族二元胺单体为4，4’-二氨基环己基甲烷(PACM)、4，4’-二氨基环己基丙烷(PACP)、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基环己基丙烷(MACM)、3，3’-二乙基-4，4’-二氨基环己基丙烷(EACM)、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基环己基丙烷(TMACM)以及异氟尔酮二胺(IPD)中的一种或两种以上，脂环族二元胺单体的加入量与多胺单体总和为二元酸摩尔量的1.0～1.1倍；所述的多胺单体为三氨基三苯基甲烷、聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、聚酰胺-胺和聚醚胺T403；所述的多胺单体的量为总聚酰胺单体量的0.1mol％～15mol％。

4.根据权利要求1所述的一种透明聚酰胺基纳米复合材料的合成方法，其特征在于，所述的助剂中包括封端剂，封端剂为苯甲酸、乙酸、丙酸或邻苯二甲酸酐，添加量为二元酸和二元胺单体总质量的0.01～1wt％。

5.根据权利要求1所述的一种透明聚酰胺基纳米复合材料的合成方法，其特征在于，所述的助剂中包括抗氧剂，抗氧剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和氯化亚锡中一种或两种以上混合，添加量为二元酸和二元胺单体总质量的0.01～1wt％。

6.根据权利要求1所述的一种透明聚酰胺基纳米复合材料的合成方法，其特征在于，所述的助剂中包括催化剂，催化剂为磷酸钠、磷酸、磷酸钙、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙，亚磷酸锌、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙和次亚磷酸锌中的一种或两种以上，添加量为二元酸和二元胺单体总质量的0.01～0.5wt％。

7.根据权利要求1所述的一种透明聚酰胺基纳米复合材料的合成方法，其特征在于，所述的助剂中还包括分散剂、增白剂、热稳定剂、增塑剂、脱模剂和阻燃剂；所述的各助剂的含量均为0.01～0.5wt％。

8.根据权利要求1所述的一种透明聚酰胺基纳米复合材料的合成方法，其特征在于，所述的保护气体为氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的一种，优选氮气和二氧化碳。

9.一种透明聚酰胺基纳米复合材料，其特征在于，由纳米粒子、芳香族二元酸单体、脂肪族二元酸单体、脂环族二元胺单体、多胺单体以及助剂合成；其中，纳米粒子加入量为1wt％～30wt％；芳香族二元酸单体和脂肪族二元酸单体的摩尔比为1∶9～9∶1；多胺单体的含量为总聚酰胺单体量的0.1mol％～15mol％；脂环族二元胺单体的加入量与多胺单体总和为二元酸摩尔量的1.0～1.1倍。

10.根据权利要求9所述的一种透明聚酰胺基纳米复合材料，其特征在于，所述的半芳香透明尼龙的熔融指数为10～30g/10min；所述的半芳香透明尼龙的透光率为80～90％。