[发明专利]一种天然矿物改性的尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种天然矿物改性的尼龙复合材料及其制备方法，所述尼龙复合材料包括聚酰胺树脂基体以及占所述聚酰胺树脂基体0.01～20wt％的改性后的天然矿物；所述制备方法包括如下步骤：混合聚酰胺树脂基体和改性后的天然矿物，经双螺杆挤出机制备得到所述尼龙复合材料；本发明通过改性后的天然矿物解决了天然矿物与有机物的相容性问题，并且严格控制天然矿物占聚酰胺树脂基体的占比，从而能够对尼龙复合材料改性，提高了复合材料的力学性能，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及尼龙材料制备技术领域，尤其涉及一种天然矿物改性的尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺工程塑料(PA)又称尼龙，指主链上有酰胺基团(-CONH)重复结构单元的线型热塑性聚合物。是由二元酸与二元胺或氨基酸缩聚而得。尼龙的酰胺基团有极性，分子间形成氢键，所以尼龙具有强韧耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油、耐溶剂、无毒、自熄性好、电子绝缘性好等优良特性。主要用在机械仪器仪表、汽车、纺织等方面做轴承、齿轮、涡轮、汽车部件、油管、油箱等。是目前用途最为广泛、发展最快、研究最多工程塑料的品种之一。

尼龙称聚酰胺、锦纶，其由二胺分子与二酸分子相互交替缩聚而成。尼龙的耐热性与机械性能相当优异，具有高强度以及高度耐冲击性等特点，可广泛应用於航太、汽车、电子电气、建筑、健身器材、电动工具、工业零组件及农业机械等相关领域,在相关产业上具有不容忽视的重要性。

但是，随着科技的不断进步，产品的使用需求也随之不断提高，现有的聚酰胺-66塑料的耐磨性、机械强度、抗氧化性、耐化学药品性、强度、硬度等方面已渐渐无法满足产品的使用需求。

为了提高聚酰胺66复合材料的力学性能，现有的方法主要是通过提高玻璃纤维含量来改善复合材料的机械性能，但是这种方法的缺陷是常规玻璃纤维含量达到一定程度后综合性能提高效果就不再明显，甚至可能会出现浮丝等问题。

因此，需要提供一种新型改性剂用来提高聚酰胺材料的力学性能和其他性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种天然矿物改性的尼龙复合材料及其制备方法，通过将无机矿物与高分子材料组合，并限定在特定配比内，保留了高分子基体的加工方便、柔韧性好、流动性好的优点；而且融入了无机物自身的力学性能，耐高低温的性能，得到的复合材料性能优良。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种天然矿物改性的尼龙复合材料，所述尼龙复合材料包括聚酰胺树脂基体以及占所述聚酰胺树脂基体0.01～20wt％的改性后的天然矿物。

本发明提供的天然矿物改性的尼龙复合材料通过将天然矿物的添加量控制在上述范围内，能够更好地与聚酰胺树脂基体相容，更好地提高聚酰胺树脂的性能，提高聚酰胺树脂的拉伸强度等机械性能。

本发明中所述改性后的天然矿物的占比为0.01～20wt％，例如可以是0.01wt％、2.24wt％、4.46wt％、6.68wt％、8.9wt％、11.12wt％、13.34wt％、15.56wt％、17.78wt％或20wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述天然矿物包括粒径为100～200μm的第一矿物、粒径为50～100μm且不包括100μm的第二矿物、1～50μm且不包括50μm的第三矿物以及100nm～1μm且不包括1μm的第四矿物。

优选地，所述第一矿物占天然矿物的40～60wt％，例如可以是40wt％、43wt％、45wt％、47wt％、49wt％、52wt％、54wt％、56wt％、58wt％或60wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。