一種高性能低吸水性尼龍及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高性能低吸水性尼龍及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍是聚酰胺纖維(錦綸）的一種說(shuō)法，可制成長(zhǎng)纖或短纖，尼龍的合成是合成纖 維工業(yè)的重大突破。尼龍因其耐磨性好，自潤(rùn)滑性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于汽車(chē)部件、電子 電器、石油化工等行業(yè)。然而對(duì)于一些要求較高的行業(yè)而言，尤其是使用在比較潮濕的環(huán)境 的時(shí)候，尼龍的高吸水性吸附環(huán)境中的水汽，導(dǎo)致尼龍性能降低，同時(shí)現(xiàn)有的尼龍的強(qiáng)度、 韌性以及阻燃性都還較差，仍有待改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高性能低吸水性尼龍及其制備方法，以改善現(xiàn)有的 高性能低吸水性尼龍的高吸水性以及強(qiáng)度、韌性和阻燃性都較差，難以滿足高要求的行業(yè) 的問(wèn)題。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種高性能低吸水性尼龍，按重量份數(shù)計(jì)，其組分組成如下：己內(nèi)酰胺（CPL) 40-45份、 4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷（PACM) 5-10份、間苯二甲酸（IPA)5-10份、醇酸樹(shù)脂5-10份、二 苯基甲烷二異氰酸酯1-5份、納米氧化鋅5-15份、聚四氟乙烯1-5份、活性炭1-3份、碳纖 維5-10份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮1-2份、滑石粉1-5份、紅磷3-8份、流動(dòng)助劑1-2 份、硬化劑〇. 5-2份、光亮劑0. 2-0. 5份、增韌劑1-3份、熱穩(wěn)定劑0. 5-3份和潤(rùn)滑劑0. 5-2 份。
[0005] 本發(fā)明還提供了一種上述高性能低吸水性尼龍的制備方法，包括下述步驟： &.在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷心01)5-10份，間苯二甲酸（1?厶)5-10 份、溶解于水中，升溫至70-80°C，反應(yīng)2小時(shí)，直至反應(yīng)液成清澈的溶液，而后向溶液中加 入丙酮； b. 將生成的反應(yīng)產(chǎn)物沉淀，過(guò)濾，所得過(guò)濾物用丙酮洗滌，過(guò)濾，而后在58 °C干燥24小 時(shí)； c. 將己內(nèi)酰胺（CPL) 40-45份烘烤并配制成質(zhì)量濃度為30%的水溶液，將上述水溶液 倒入反應(yīng)釜中，在60-70°C的條件下，醇酸樹(shù)脂5-10份、二苯基甲烷二異氰酸酯1-5份、活性 炭1-3份、碳纖維5-10份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮1-2份、滑石粉1-5份混合攪拌 30min； d. 將步驟b得到的混合物和步驟C得到的物質(zhì)一齊倒入離心機(jī)中，并同時(shí)加入納米氧 化鋅5-15份、聚四氟乙稀1-5份和紅磷3-8份，離心5-10min; e. 將離心機(jī)中的混合物重新倒入反應(yīng)釜中，維持溫度條件為50-60°C，往反應(yīng)釜中繼 續(xù)加入流動(dòng)助劑1-2份、硬化劑0. 5-2份、光亮劑0. 2-0. 5份、增韌劑1-3份、熱穩(wěn)定劑0. 5-3 份和潤(rùn)滑劑0. 5-2份，混合攪拌； f. 待反應(yīng)結(jié)束后，用活性炭?jī)艋?、過(guò)濾； g. 將步驟f?得到的混合物倒入聚合釜中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為180°C，并通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，壓 力為IMPa，反應(yīng)時(shí)間為3h。
[0006] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明包括以下有益效果：本發(fā)明中，納米氧化鋅在其他原料組 分的作用下，與尼龍、醇酸樹(shù)脂相容，形成強(qiáng)度、韌性較高的復(fù)合材料，同時(shí)，尼龍的吸水性 更低。增韌劑一方面起到增加韌性的作用，另一方面又促進(jìn)了納米氧化鋅作用。而紅磷在 凝聚相中形成磷酸酐作為脫水劑，并促進(jìn)成炭。炭的生成降低了從火焰到凝聚相的熱傳導(dǎo)， 而且磷酸可吸熱，因?yàn)樗柚沽薈0氧化為C0 2，降低了加熱過(guò)程。此外，酸對(duì)凝聚相形成一 層薄薄的玻璃狀的或液態(tài)的保護(hù)層，因此降低了氧氣擴(kuò)散和氣相與固相之間的熱量和質(zhì)量 傳遞，抑制了炭氧化過(guò)程，降低了燃燒放熱。由此在各組分的交互作用下，最終制得的高性 能低吸水性尼龍具有較高的強(qiáng)度、韌性以及極好的阻燃性。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0008] 實(shí)施例1 一種高性能低吸水性尼龍，按重量份數(shù)計(jì)，其組分組成如下：己內(nèi)酰胺（CPL) 40份、4， 4_二氨基二環(huán)己基甲烷（PACM) 5份、間苯二甲酸（IPA) 5份、醇酸樹(shù)脂5份、二苯基甲烷二 異氰酸酯1份、納米氧化鋅5份、聚四氟乙烯1份、活性炭1份、碳纖維5份、2-羥基-4-正 辛氧基二苯甲酮1份、滑石粉1份、紅磷3份、流動(dòng)助劑1份、硬化劑0. 5份、光亮劑0. 2份、 增韌劑1份、熱穩(wěn)定劑〇. 5份和潤(rùn)滑劑0. 5份。
[0009] 硬化劑是能使高聚物分子間產(chǎn)生交聯(lián)的物質(zhì)。
[0010] 增韌劑是指能增加膠黏劑膜層柔韌性的物質(zhì)。
[0011] 納米氧化鋅在其他原料組分的作用下，與尼龍、醇酸樹(shù)脂相容，形成強(qiáng)度、韌性較 高的復(fù)合材料，同時(shí)，尼龍的吸水性更低。增韌劑一方面起到增加韌性的作用，另一方面又 促進(jìn)了納米氧化鋅作用。而紅磷在凝聚相中形成磷酸酐作為脫水劑，并促進(jìn)成炭。炭的生成 降低了從火焰到凝聚相的熱傳導(dǎo)，而且磷酸可吸熱，因?yàn)樗柚沽薈0氧化為C0 2，降低了加 熱過(guò)程。此外，酸對(duì)凝聚相形成一層薄薄的玻璃狀的或液態(tài)的保護(hù)層，因此降低了氧氣擴(kuò)散 和氣相與固相之間的熱量和質(zhì)量傳遞，抑制了炭氧化過(guò)程，降低了燃燒放熱。由此在各組分 的交互作用下，最終制得的高性能低吸水性尼龍具有較高的強(qiáng)度、韌性以及極好的阻燃性。
[0012] 本實(shí)施例提供的高性能低吸水性尼龍的制備方法，包括下述步驟： a. 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將4, 4-二氨基二環(huán)己基甲烷（PACM) 5份，間苯二甲酸（IPA) 5份、 溶解于水中，升溫至70-80°C，反應(yīng)2小時(shí)，直至反應(yīng)液成清澈的溶液，而后向溶液中加入丙 酮； b. 將生成的反應(yīng)產(chǎn)物沉淀，過(guò)濾，所得過(guò)濾物用丙酮洗滌，過(guò)濾，而后在58 °C干燥24小 時(shí)； c. 將己內(nèi)酰胺（CPL)40份烘烤并配制成質(zhì)量濃度為30%的水溶液，將上述水溶液倒入 反應(yīng)釜中，在60-70°C的條件下，醇酸樹(shù)脂5份、二苯基甲烷二異氰酸酯1份、活性炭1份、碳 纖維5份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮1份、滑石粉1份混合攪拌30min; d. 將步驟b得到的混合物和步驟C得到的物質(zhì)一齊倒入離心機(jī)中，并同時(shí)加入納米氧 化鋅5份、聚四氟乙稀1份和紅磷3份，離心5min; e. 將離心機(jī)中的混合物重新倒入反應(yīng)釜中，維持溫度條件為50°C，往反應(yīng)釜中繼續(xù)加 入流動(dòng)助劑1份、硬化劑0. 5份、光亮劑0. 2份、增韌劑1份、熱穩(wěn)定劑0. 5份和潤(rùn)滑劑0. 5 份，混合攪拌； f. 待反應(yīng)結(jié)束后，用活性炭?jī)艋?、過(guò)濾； g. 將步驟f?得到的混合物倒入聚合釜中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為180°C，并通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，壓 力為IMPa，反應(yīng)時(shí)間為3h。
[0013] 實(shí)施例2 一種高性能低吸水性尼龍，按重量份數(shù)計(jì)，組分組成如下：己內(nèi)酰胺（CPL) 45份、4， 4_二氨基二環(huán)己基甲烷（PACM) 10份、間苯二甲酸（IPA) 10份、醇酸樹(shù)脂10份、二苯基甲 烷二異氰酸酯5份、納米氧化鋅15份、聚四氟乙烯5份、活性炭3份、碳纖維10份、2-羥 基-4-正辛氧基二苯甲酮2份、滑石粉5份、紅磷8份、流動(dòng)助劑2份、硬化劑2份、光亮劑 〇. 5份、增韌劑3份、熱穩(wěn)定劑3份和潤(rùn)滑劑2份。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種上述高性能低吸水性尼