纳米材料TiO₂改性CHILON及其制备方法

专利名称：纳米材料TiO₂改性CHILON及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合材料及其制备方法，尤其涉及一种纳米材料TiO2改性CHILON以及一种纳米材料TiO2改性CHILON的制备方法。
背景技术：
CHILON是一种改性尼龙，是英国一家工程塑料公司CHILON的商品名。CHILON V-API适用于阀门类产品。其外观呈明黄色， CHILON V-API是一种含特殊活性剂的尼龙，这种活性剂可以使产品在高温高压的工况下正常工作。CHILON V-API等级的材料可以在-193°C +200°C下使用。在176°C时，414bar (41. 4MPa)压力下测试，使用良好，没有出现任何问题。CHILON V-API与其他尼龙材料相比的优势有I、CHILONV-API这一个型号的材料可以代替PA6，PA66，PA612，PA12等其他牌号的尼龙产品。从而可以减少库存压力；2、CHILONV-API能在其他普通尼龙产品不能使用的环境中工作；CHIL0N V-API与普通尼龙相t匕，吸水性低,尺寸稳定性更好。TiO2和CHILON各具优点，但是将这两者结合起来,而兼具两者优点的材料目前尚未发现。纳米二氧化钛，亦称纳米钛白粉。是一种新型的无机功能材料，由于其粒径在I到100 nm之间，具有粒径小、比表面积大、表面活性高、分散性好等特点，表现出独特的物理化学性质，使其在环境、材料、能源、医疗和卫生领域有着广阔的应用前景。目前，制备纳米TiO2的方法很多，基本上可归纳为气相法和液相法。TiO2纳米材料的很多应用都是和其光学性质紧密相连的。但是，TiO2的带隙在一定程度上限制了 TiO2纳米材料的效率。金红石型TiO2的带隙是3. O eV,锐钛矿型是3. 2 eV,只能吸收紫外光，而紫外光在太阳光中只占很小的一部分(〈10%)。因而，改善TiO2纳米材料性能的一个目的就是将其光响应范围从紫外光区拓展到可见光区，从而增加光活性。目前经常采用的改性方法包括贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化和半导体复合等方法。纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。纳米二氧化钛还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中。纳米二氧化钛(同VK-T25F)用在纺织浆料里面，通过与淀粉的完美结合，提高纱线的综合织造性能，减少PVA的用量，煮浆时间短，降低了浆料成本，提高浆纱效益，也解决了 PVA浆料不易退浆、环境污染等诸多问题。纳米二氧化钛(同VK-T25F)在纱线里主要是替代PVA，起到贴顺毛羽，填补缺口，润滑的作用。纳米二氧化钛对某些塑料、氟里昂及表面活性剂SDBS也具有很好的降解效果。还有人发现，TiO2对有害气体也具有吸收功能，如含TiO2的烯烃聚合物纤维涂在含磷酸钙的陶瓷上可持续长期地吸收不同酸碱性气体。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种纳米材料TiO2改性CHILON及其制备方法。本纳米材料TiO2改性CHILON具有很好的弹性、不易断裂、耐拉伸和弯曲，强度高。本纳米材料TiO2改性CHILON的制备方法所生产出来的产品具有很好的弹性、不易断裂、耐拉伸和弯曲，强度高。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为一种纳米材料TiO2改性CHIL0N,由纳米材料TiO2改性CHILON 二元复合构成，所述纳米材料TiO2与CHILON质量百分比为1%_7%。作为本发明进一步改进的技术方案，所述纳米材料TiO2与CHILON质量百分比分别为1%、3%、5%或者7%ο为实现上述技术目的，本发明采取的另一种技术方案为一种纳米材料TiO2改性CHILON的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤
一次真空干燥采用真空干燥箱对CHILON粉末进行真空干燥，真空干燥为温度为120°C，时间为2小时； 高速混合采用高速混合机对CHILON粉末与TiO2粉末进行混料，以使CHILON粉末与TiO2粉末均匀共混；混料时选择6级转速，即1450r/min，混到均匀即可；所述TiO2和CHILON的质量百分比为1%_7% ；
挤出造粒使用双螺杆配混挤出机对经过高速混合步骤处理后的CHILON粉末与TiO2粉末的混合物料进行挤出造粒，形成挤出配料，再将挤出配料放在常温水中冷却至常温，然后将冷却后的挤出配料切粒，形成3晕米长左右的圆柱形颗粒物料；
二次真空干燥使用真空干燥箱对颗粒物料进行真空干燥处理，真空干燥时温度为100°C，时间为24个小时；
注塑成型采用常规注塑方法，将经过二次真空干燥处理后的颗粒物料制成符合要求的形状；注塑成型的射胶压力为135kg，射胶保压时间为50秒，储料压力为120kg，储料速度为60cm3/s，烘料温度为160°C，模温为180°C，射嘴温度为345°C;加热时一段温度为355°C，二段温度为355°C，三段温度为355°C，四段温度为330°C ;保压压力为115kg ;冷却时间为55秒。作为本发明进一步改进的技术方案，所述纳米材料TiO2与CHILON质量百分比分别为1%、3%、5%或者7%ο本纳米材料TiO2改性CHILON具有很好的弹性、不易断裂、耐拉伸和弯曲，强度更高。TiO2是一直良好的改性填料，本纳米材料TiO2改性CHILON的制备方法采用TiO2作为改性填料，在不改变原有工艺的前提下，不仅提升了弹性、不易断裂性、耐拉伸性和弯曲性等性能，还降低了成本，给企业带来了经济效益。


图I为实施例2的流程结构示意图。下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步说明。
具体实施方式
实施例I
本纳米材料TiO2改性CHIL0N，由纳米材料TiO2改性CHILON 二元复合构成，所述纳米材料TiO2与CHILON质量百分比为1%-7%。作为优选方案，纳米材料TiO2与CHILON质量百分比分别为1%、3%、5%或者7%。各主要优选配比及其性能参数见表I。表I、各主要配比及其性能参数表格
权利要求
1.一种纳米材料TiO2改性CHIL0N，其特征在于由纳米材料TiO2改性CHILON 二元复合构成，所述纳米材料TiO2与CHILON质量百分比为1%_7%。
2.根据权利要求I所述的纳米材料TiO2改性CHIL0N，其特征在于所述纳米材料TiO2与CHILON质量百分比分别为1%、3%、5%或者7%。
3.—种纳米材料TiO2改性CHILON的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤 一次真空干燥采用真空干燥箱对CHILON粉末进行真空干燥，真空干燥为温度为120°C，时间为2小时； 高速混合采用高速混合机对CHILON粉末与TiO2粉末进行混料，以使CHILON粉末与TiO2粉末均匀共混；混料时选择6级转速，即1450r/min，混到均匀即可；所述TiO2和CHILON的质量百分比为1%_7% ； 挤出造粒使用双螺杆配混挤出机对经过高速混合步骤处理后的CHILON粉末与TiO2粉末的混合物料进行挤出造粒，形成挤出配料，再将挤出配料放在常温水中冷却至常温，然后将冷却后的挤出配料切粒，形成3晕米长左右的圆柱形颗粒物料； 二次真空干燥使用真空干燥箱对颗粒物料进行真空干燥处理，真空干燥时温度为100°C，时间为24个小时； 注塑成型采用常规注塑方法，将经过二次真空干燥处理后的颗粒物料制成符合要求的形状；注塑成型的射胶压力为135kg，射胶保压时间为50秒，储料压力为120kg，储料速度为60cm3/s，烘料温度为160°C，模温为180°C，射嘴温度为345°C;加热时一段温度为355°C，二段温度为355°C，三段温度为355°C，四段温度为330°C ;保压压力为115kg ;冷却时间为55秒。
4.根据权利要求3所述的纳米材料TiO2改性CHILON的制备方法，其特征在于所述纳米材料TiO2与CHILON质量百分比分别为1%、3%、5%或者7%。
全文摘要
本发明公开了一种纳米材料TiO2改性CHILON，由纳米材料TiO2改性CHILON二元复合构成，所述纳米材料TiO2与CHILON质量百分比为1%-7%。本发明还公开了一种纳米材料TiO2改性CHILON的制备方法，包括一次真空干燥、高速混合、挤出造粒、二次真空干燥、注塑成型。本纳米材料TiO2改性CHILON具有很好的弹性、不易断裂、耐拉伸和弯曲，强度高。本纳米材料TiO2改性CHILON的制备方法所生产出来的产品具有很好的弹性、不易断裂、耐拉伸和弯曲，强度高。
文档编号C08L77/00GK102964813SQ20121046379
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月18日 优先权日2012年11月18日
发明者杨文光, 孙克原, 靳予, 陈佩民 申请人:南京肯特复合材料有限公司, 南京肯特新材料有限公司