本發(fā)明涉及一種高分子材料，特別是涉及一種耐水阻燃的聚酰胺材料以及制造方法。
背景技術(shù)：
：聚酰胺俗稱尼龍(Nylon)，英文名稱Polyamide(簡稱PA)，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品種多，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。由于聚酰胺具有無毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性，因此廣泛應(yīng)用于代替銅等金屬在機(jī)械、化工、儀表、汽車等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。聚酰胺熔融紡成絲后有很高的強(qiáng)度，主要做合成纖維并可作為醫(yī)用縫線。聚酰胺是最重要的工程塑料之一，產(chǎn)量在五大通用工程塑料中居首位。公開號為CN102604371B、公告日為2014.04.16、申請人為南京聚隆科技股份有限公司的中國發(fā)明公開了“一種高性價(jià)比絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法”，其重量百分比組分為：聚酰胺：40％～95％，改性普通石墨：5％～35％，改性膨脹石墨：1％～10％，改性片狀無機(jī)填料：1％～10％，潤滑劑：1％～5％，抗氧劑：0.1％～1％，以上各組分之和為100％；制備方法：將改性普通石墨、改性膨脹石墨和改性片狀填料加入共混機(jī)中，50℃～90℃下共混5min～10min，得到改性導(dǎo)熱填料；將聚酰胺、改性導(dǎo)熱填料、抗氧劑和潤滑劑按配比加入共混機(jī)中，共混5～10min；將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)主喂料料斗中，在230～260℃下熔融擠出造粒。該發(fā)明的復(fù)合材料雖然具有良好的絕緣導(dǎo)熱性能和較好的綜合力學(xué)性能，但其吸水性仍然偏大，耐水性不佳，而且還存在阻燃性較差的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耐水阻燃的聚酰胺材料，其耐水性較好且阻燃性較強(qiáng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：聚酰胺100份，抗氧劑0.5～1份，潤滑劑1～1.5份，熱穩(wěn)定劑0.7～1.2份，光穩(wěn)定劑1.3～1.8份，增強(qiáng)劑6～11份，增韌劑4～9份，耐磨劑3～3.5份，改性復(fù)合水鎂石短纖維10～15份。優(yōu)選地，本發(fā)明所述聚酰胺為PA6或PA12。優(yōu)選地，本發(fā)明所述抗氧劑為抗氧劑KY-405。優(yōu)選地，本發(fā)明所述潤滑劑為硬脂酸鈉。優(yōu)選地，本發(fā)明所述熱穩(wěn)定劑為鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑。優(yōu)選地，本發(fā)明所述光穩(wěn)定劑為水楊酸苯酯。優(yōu)選地，本發(fā)明所述增強(qiáng)劑為滑石粉。優(yōu)選地，本發(fā)明所述增韌劑為馬來酸酐接枝乙丙橡膠。優(yōu)選地，本發(fā)明所述耐磨劑為硅酮。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供上述耐水阻燃的聚酰胺材料的制造方法。為解決上述技術(shù)問題，技術(shù)方案是：一種耐水阻燃的聚酰胺材料的制造方法，包括以下步驟：(1)將水鎂石短纖維加入水中攪拌成均勻的混合漿，加入減水劑OT后室溫下浸泡15小時(shí)，然后置于葉輪式打漿機(jī)中，800轉(zhuǎn)/分速度下攪拌50分鐘后靜置1小時(shí)，將混合漿磁選后用去離子水沖洗10分鐘，烘干后得到預(yù)處理水鎂石短纖維，其中，水鎂石短纖維、水、減水劑OT的重量比例為1:90:0.1；(2)將預(yù)處理水鎂石短纖維加入無水乙醇中，45℃水浴攪拌均勻后加入氨水、去離子水和正硅酸乙酯，45℃、450轉(zhuǎn)/分速度下恒溫?cái)嚢桕惢?小時(shí)，將得到的產(chǎn)物用無水乙醇和去離子水反復(fù)洗滌，置于焙燒爐中450℃下焙燒4小時(shí)得到復(fù)合水鎂石短纖維，其中，預(yù)處理水鎂石短纖維、無水乙醇、氨水、去離子水、正硅酸乙酯的重量比例為1:12:1:1:1；(3)將復(fù)合水鎂石短纖維超聲分散于無水乙醇中30分鐘得到懸浮漿，將硬脂酸加入懸浮漿中，75℃油浴攪拌2小時(shí)，將得到的產(chǎn)物過濾后烘干，抽提去除未反應(yīng)的硬脂酸后烘干得到改性復(fù)合水鎂石短纖維，其中，復(fù)合水鎂石短纖維、無水乙醇、硬脂酸的重量比為1:20:0.015；(4)按重量份數(shù)將除了改性復(fù)合水鎂石短纖維之外的組分加入高混機(jī)中混合5分鐘得到混合料，將混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，將改性復(fù)合水鎂石短纖維以側(cè)喂料方式加入擠出機(jī)中230-280℃下擠出造粒得到粒料，將粒料置于鼓風(fēng)烘箱中90℃下干燥5小時(shí)得到耐水阻燃的聚酰胺材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：水鎂石短纖維是主要化學(xué)成分為氫氧化鎂的礦物纖維，其阻燃性非常好，不過其耐酸性較差，結(jié)構(gòu)中存在大量纖維束，雜質(zhì)較多，導(dǎo)致其難以在聚酰胺中分散均勻，因此本發(fā)明先將其通過減水劑OT進(jìn)行分散，使其纖維束分解開來，同時(shí)雜質(zhì)也被釋放出來，然后通過磁選消除了主要雜質(zhì)磁鐵礦，再通過去離子水沖洗去除了其他雜質(zhì)得到了純度和分散性均大大提高的預(yù)處理水鎂石短纖維，然后以預(yù)處理水鎂石短纖維為芯材，通過溶膠-凝膠法在其表面包覆二氧化硅殼層得到復(fù)合水鎂石短纖維，二氧化硅的耐酸性非常好，彌補(bǔ)了水鎂石短纖維耐酸性較差的缺陷，不過復(fù)合水鎂石短纖維中的二氧化硅以及水鎂石短纖維均為親水性材料，與親油性的聚酰胺之間的相容性較差，因此本發(fā)明使用硬脂酸對復(fù)合水鎂石短纖維進(jìn)行了表面改性，將硬脂酸包覆于復(fù)合水鎂石短纖維的表面，降低了其親水性，提高了其與聚酰胺之間的相容性得到了改性復(fù)合水鎂石短纖維，與聚酰胺等組分共混后改性復(fù)合水鎂石短纖維能均勻分散于體系中，進(jìn)而顯著提高了聚酰胺材料的阻燃性；另一方面，二氧化硅本身的吸水率較小，而且改性復(fù)合水鎂石短纖維與聚酰胺共混后能與聚酰胺形成較好的界面結(jié)合，從而提高了聚酰胺的致密性并產(chǎn)生很好的增強(qiáng)作用，能進(jìn)一步降低聚酰胺的吸水性，從而顯著提高了聚酰胺材料的耐水性。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實(shí)施例1耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：PA12100份，抗氧劑KY-4050.9份，硬脂酸鈉1.1份，鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑1.2份，水楊酸苯酯1.3份，滑石粉8份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠7份，硅酮3份，改性復(fù)合水鎂石短纖維15份。該聚酰胺材料的制造方法包括以下步驟：(1)將水鎂石短纖維加入水中攪拌成均勻的混合漿，加入減水劑OT后室溫下浸泡15小時(shí)，然后置于葉輪式打漿機(jī)中，800轉(zhuǎn)/分速度下攪拌50分鐘后靜置1小時(shí)，將混合漿磁選后用去離子水沖洗10分鐘，烘干后得到預(yù)處理水鎂石短纖維，其中，水鎂石短纖維、水、減水劑OT的重量比例為1:90:0.1；(2)將預(yù)處理水鎂石短纖維加入無水乙醇中，45℃水浴攪拌均勻后加入氨水、去離子水和正硅酸乙酯，45℃、450轉(zhuǎn)/分速度下恒溫?cái)嚢桕惢?小時(shí)，將得到的產(chǎn)物用無水乙醇和去離子水反復(fù)洗滌，置于焙燒爐中450℃下焙燒4小時(shí)得到復(fù)合水鎂石短纖維，其中，預(yù)處理水鎂石短纖維、無水乙醇、氨水、去離子水、正硅酸乙酯的重量比例為1:12:1:1:1；(3)將復(fù)合水鎂石短纖維超聲分散于無水乙醇中30分鐘得到懸浮漿，將硬脂酸加入懸浮漿中，75℃油浴攪拌2小時(shí)，將得到的產(chǎn)物過濾后烘干，抽提去除未反應(yīng)的硬脂酸后烘干得到改性復(fù)合水鎂石短纖維，其中，復(fù)合水鎂石短纖維、無水乙醇、硬脂酸的重量比為1:20:0.015；(4)按重量份數(shù)將除了改性復(fù)合水鎂石短纖維之外的組分加入高混機(jī)中混合5分鐘得到混合料，將混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，將改性復(fù)合水鎂石短纖維以側(cè)喂料方式加入擠出機(jī)中230-280℃下擠出造粒得到粒料，將粒料置于鼓風(fēng)烘箱中90℃下干燥5小時(shí)得到耐水阻燃的聚酰胺材料。實(shí)施例2耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：PA6100份，抗氧劑KY-4050.7份，硬脂酸鈉1.3份，鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑1份，水楊酸苯酯1.5份，滑石粉6份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠9份，硅酮3.2份，改性復(fù)合水鎂石短纖維13份。該聚酰胺材料的制造方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：PA12100份，抗氧劑KY-4050.5份，硬脂酸鈉1.5份，鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑0.8份，水楊酸苯酯1.7份，滑石粉10份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠5份，硅酮3.4份，改性復(fù)合水鎂石短纖維11份。該聚酰胺材料的制造方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：PA6100份，抗氧劑KY-4051份，硬脂酸鈉1份，鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑0.9份，水楊酸苯酯1.6份，滑石粉9份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠8份，硅酮3.5份，改性復(fù)合水鎂石短纖維10份。該聚酰胺材料的制造方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例5耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：PA6100份，抗氧劑KY-4050.8份，硬脂酸鈉1.2份，鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑1.1份，水楊酸苯酯1.4份，滑石粉11份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠4份，硅酮3.3份，改性復(fù)合水鎂石短纖維12份。該聚酰胺材料的制造方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例6耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：PA12100份，抗氧劑KY-4050.6份，硬脂酸鈉1.4份，鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑0.7份，水楊酸苯酯1.8份，滑石粉7份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠6份，硅酮3.1份，改性復(fù)合水鎂石短纖維14份。該聚酰胺材料的制造方法與實(shí)施例1相同。通過測試，實(shí)施例1-6以及對比例的耐水性以及阻燃性如下表所示，其中，對比例為公開號為CN102604371B的中國專利，耐水性方面參考GB/T1034-2008測試出各材料的吸水率，吸水率越小則耐水性越好，阻燃性能方面參照GB/T2406-2008測試出各材料的氧指數(shù)，氧指數(shù)越高則阻燃性能越強(qiáng)：實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6對比例吸水率/％0.350.340.300.360.330.323.41氧指數(shù)/％28.828.929.228.729.029.325.3由上表可看出：實(shí)施例1-6的吸水率明顯小于對比例，同時(shí)氧指數(shù)明顯高于對比例，表面本發(fā)明的耐水性較好且阻燃性較強(qiáng)。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理以及功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁1 2 3