[发明专利]聚酰胺复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚酰胺复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：

所述改性杂化碳纳米管是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷与杂化碳纳米管混合均匀制备得到；所述杂化碳纳米管是以静电自组装的方式将改性碳纳米管和改性石墨相氮化碳制备得到；

所述改性碳化硅是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷与碳化硅混合均匀制备得到；

所述环氧相容剂为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物；

所述硅酮润滑剂是以二甲基硅氧烷混合环体为单体，四甲基氢氧化铵硅醇盐为引发剂，通过阴离子开环聚合制备得到。

2.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：

3.根据权利要求2所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：

4.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺6的数均相对分子质量为22000～28000g/mol；所述热塑性聚酰胺弹性体是由硬段聚酰胺6与软段聚醚交替共聚而成，其中软段聚醚的含量为25～35wt％；所述环氧相容剂的数均相对分子质量为6500～7200g/mol，环氧当量为280～310g/mol；所述硅酮润滑剂的数均相对分子质量为(0.84～1.60)×10⁶g/mol。

5.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述改性杂化碳纳米管的制备方法如下：

(1)将三聚氰胺于500～600℃条件下煅烧2～3h，得到石墨相氮化碳，然后将100g石墨相氮化碳分散于200～300mL浓盐酸中搅拌7～9h进行质子化反应，接着加入200～300mL去离子水超声1～2h，高速离心分离后，以水、乙醇多次洗涤至中性，烘干即得改性石墨相氮化碳；

(2)将100g碳纳米管与9～11mL浓硫酸和2～4mL过氧化氢混合并超声3～5h随后，在冰水浴中逐滴加入5～7mL浓硝酸并搅拌至室温，超声2～3h，以水、乙醇多次洗涤至中性，烘干即得改性碳纳米管；

(3)通过超声波的方法分别将90～110g改性石墨相氮化碳分散于乙醇中得到溶液A，以及将60～80g改性碳纳米管分散于乙醇中得到溶液B，然后将溶液A和B混合后，在55～65℃下回流搅拌10～14h，以水、乙醇多次洗涤至中性，烘干后与2～4g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀即得改性杂化碳纳米管。

6.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述改性碳化硅的制备方法如下：将100g碳化硅与1～2g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀即得改性碳化硅。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将所述聚酰胺6置于105～115℃的温度下干燥2～4小时后，冷却，将冷却后的聚酰胺6以及所述双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硅酮润滑剂加入到搅拌机中进行混合；

(2)将所述改性杂化碳纳米管、改性碳化硅、热塑性聚酰胺弹性体和环氧相容剂加入到另一台搅拌机中进行混合；

(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机的侧向加入步骤(2)混合好的混合物进行熔融挤出，造粒，工艺参数包括：一区温度为210～230℃，二区温度为215～235℃，三区温度为220～240℃，四区温度为220～240℃，五区温度为225～245℃，六区温度为225～245℃，七区温度为225～245℃，八区温度为220～240℃，模头温度为220～240℃，螺杆转速为300～700rpm。