[发明专利]一种低吸水高抗冲尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低吸水高抗冲尼龙复合材料及其制备方法，将相容剂马来酸酐和聚苯醚混匀挤出，得到马来酸酐接枝聚苯醚，再将以上获得的接枝物与改性氧化石墨烯通过溶剂反应得到氧化石墨烯接枝聚苯醚，按份数比:尼龙树脂87‑98.8份；氧化石墨烯接枝聚苯醚0.1‑5份；抗氧剂1‑5份；紫外线吸收剂0.1‑3份。混合熔融得到低吸水高抗冲尼龙复合材料。本专利采用氧化石墨烯接枝聚苯醚对尼龙进行改性，研制的低吸水高抗冲尼龙复合材料的结晶温度、拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度均得到提高，吸水率降低，产品外观光滑，性能优良。优化了尼龙基体材料的综合性能，顺应了高性能轻量化的发展趋势。

技术领域

本发明涉及一种低吸水高抗冲尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙(PA)为五大通用工程塑料之首，年均需求增速高达10％。1935年卡罗瑟斯首次由己二胺和己二酸合成出聚酰胺尼龙，分子链带有大量的重复酰胺基团-[NHCO]-，使这种材料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面的具有高性能优势，被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业。但其同时存在吸水率高、抗冲击性能差的缺陷，限制了尼龙在以塑代钢潮流中的发展。

欧美的尼龙制造商凭借其在技术、资金、规模等方面的优势占据了中高端尼龙领域绝大部分市场份额。我国的尼龙生产企业数量不少但规模普遍偏小，生产工艺和生产技术传统，产品较为低端。近年来，人们多采用聚合或共混技术高性能化PA工程塑料，其中添加改性剂共混改性技术是改性尼龙最为广泛的办法，操作简单、成本低、效果明显。利用聚苯醚改性增韧尼龙已成为一种常用的办法，但只有聚苯醚的添加量大于20份时，增韧效果才能明显地表现出来，较大的添加量不仅提高了复合材料的成本而且在增韧的同时以降低尼龙材料的刚性为代价。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种既能保持尼龙材料原有低密度，又大幅降低尼龙吸水率、提高抗冲击性能的一种低吸水高抗冲尼龙复合材料及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种低吸水高抗冲尼龙复合材料，按份数比包括以下组分：尼龙树脂87-98.8份；氧化石墨烯接枝聚苯醚0.1-5份；抗氧剂1-5份；紫外线吸收剂0.1-3份。

所述的尼龙树脂为颗粒状。

所述的尼龙树脂为聚酰胺6、聚酰胺6，6、聚酰胺4，6、聚(对苯二甲酰十二碳二胺)(聚酰胺12，T)、聚(对苯二甲酰癸二胺)(聚酰胺10，T)、聚(对苯二甲酰壬二胺)(聚酰胺9，T)中的一种或几种任意配比的混合物。

所述的氧化石墨烯接枝聚醚中的氧化石墨烯为氧化石墨烯加改性剂制备而成改性氧化石墨烯，改性剂为己二胺，2，3-环氧丙基三甲基氯化铵中的一种。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、有机硫抗氧剂。

低吸水高抗冲尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)马来酸酐接枝聚苯醚的制备

取质量分数为0.1～3份的相容剂马来酸酐(MAH)和97-99.9份聚苯醚混匀，加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却，吹干，造粒，得到马来酸酐接枝聚苯醚PPO-g-MAH；

2)改性氧化石墨烯溶液的制备

在50-300ml氧化石墨烯的溶液中加入50-150ml改性剂，直到不再有新的褐色絮状物出现，离心洗涤混合物，50-60℃真空干燥18-24h，得到改性氧化石墨烯(GO)；

3)氧化石墨烯接枝聚苯醚的制备