一种磁性尼龙材料及其制备方法与流程

文档序号:16366017发布日期:2018-12-22 08:26阅读:749来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种磁性尼龙材料及其制备方法。

背景技术

尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种,具有很强的生命力,主要在于它改性后实现高性能化,其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈,相关产业的飞速发展,促进了工程塑料高性能化的进程,改性尼龙未来发展趋势如下:①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大,新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强pa将成为重要的品种,主要是用于汽车发动机部件,机械部件以及航空设备部件。②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径,也是制造尼龙、尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物,来改善尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性,以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而,适用车种不同要求的用途。③纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高,而制造成本与普通尼龙相当。因而,具有很大的竞争力。④用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增,绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。⑥加工助剂的研究与应用,将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。⑦综合技术的应用,产品的精细化是推动其产业发展的动力;

磁性的纳米粒子备受关注,尤其是四氧化三铁(和纳米三氧化二铁(纳米粒子,因为它们磁化强度高,毒性低,而且在很多方面都有实际应用,如用作核磁共振造影增强剂、生物流体,还可以进行革向的药物释放,对细胞进行分离、制备各种用于磁性的材料;

本发明的目的就是制备一种磁性复合的尼龙材料,以扩大复合材料的应用范围。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种磁性尼龙材料及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种磁性尼龙材料,它是由下述重量份的原料组成的:

己内酰胺120-150、引发剂4-5、四水氯化亚铁20-30、六水三氯化铁20-30、聚异戊二烯1-2、十二烷基硫醇3-4、三丁基三氯化锡0.1-0.2、硬脂酸2-5、苯并三氮唑0.7-1、分散剂1-2。

所述的分散剂为聚山梨酯、椰油酸二乙醇酰胺。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰。

一种磁性尼龙材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取引发剂,加入到其重量20-30倍的无水乙醇中,搅拌均匀;

(2)取苯并三氮唑、己内酰胺混合,在50-55℃下保温搅拌10-40分钟,加入到混合料重量6-9倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得改性单体溶液;

(3)取四水氯化亚铁、六水三氯化铁混合,加入到混合料重量20-30倍的去离子水中,搅拌均匀,与上述改性单体溶液混合,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65-70℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌3-5小时,滴加浓度为6-8%的氨水,调节ph为10-12,常温搅拌4-6小时,出料冷却,得磁性聚合物溶液;

(4)取硬脂酸、聚异戊二烯混合,在50-55℃下保温搅拌1-2小时,加入到混合料重量10-17倍的去离子水中,超声20-30分钟,得硬脂酸分散液;

(5)取上述磁性聚合物溶液、硬脂酸分散液混合,搅拌均匀,升高温度为90-95℃,保温搅拌2-3小时,加入剩余各原料,搅拌至常温,抽滤,将滤饼水洗,真空55-60℃下干燥1-2小时,冷却至常温,即得所述磁性尼龙材料。

本发明的优点:

本发明以苯并三氮唑改性己内酰胺单体,以四水氯化亚铁、六水三氯化铁为前驱体共混,在引发剂作用下聚合,聚合后滴加氨水,得到磁性聚合物,之后将含醇的磁性聚合物溶液与硬脂酸混合,高温酯化,进一步改善了磁性粒子在聚合物间的分散性能,保证了磁性能的稳定性和力学稳定性强度。

具体实施方式

实施例1

一种磁性尼龙材料,它是由下述重量份的原料组成的:

己内酰胺150、引发剂5、四水氯化亚铁30、六水三氯化铁30、聚异戊二烯2、十二烷基硫醇4、三丁基三氯化锡0.2、硬脂酸5、苯并三氮唑1、分散剂2。

所述的分散剂为椰油酸二乙醇酰胺。

所述的引发剂过氧化二苯甲酰。

一种磁性尼龙材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取引发剂,加入到其重量30倍的无水乙醇中,搅拌均匀;

(2)取苯并三氮唑、己内酰胺混合,在55℃下保温搅拌40分钟,加入到混合料重量9倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得改性单体溶液;

(3)取四水氯化亚铁、六水三氯化铁混合,加入到混合料重量20-30倍的去离子水中,搅拌均匀,与上述改性单体溶液混合,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌5小时,滴加浓度为8%的氨水,调节ph为12,常温搅拌6小时,出料冷却,得磁性聚合物溶液;

(4)取硬脂酸、聚异戊二烯混合,在55℃下保温搅拌2小时,加入到混合料重量17倍的去离子水中,超声30分钟,得硬脂酸分散液;

(5)取上述磁性聚合物溶液、硬脂酸分散液混合,搅拌均匀,升高温度为95℃,保温搅拌3小时,加入剩余各原料,搅拌至常温,抽滤,将滤饼水洗,真空60℃下干燥2小时,冷却至常温,即得所述磁性尼龙材料。

实施例2

一种磁性尼龙材料,它是由下述重量份的原料组成的:

己内酰胺120、引发剂4、四水氯化亚铁20、六水三氯化铁20、聚异戊二烯1、十二烷基硫醇3、三丁基三氯化锡0.1、硬脂酸2、苯并三氮唑0.7、分散剂1。

所述的分散剂为聚山梨酯。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯。

一种磁性尼龙材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取引发剂,加入到其重量20倍的无水乙醇中,搅拌均匀;

(2)取苯并三氮唑、己内酰胺混合,在50℃下保温搅拌10分钟,加入到混合料重量6倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得改性单体溶液;

(3)取四水氯化亚铁、六水三氯化铁混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,搅拌均匀,与上述改性单体溶液混合,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌3小时,滴加浓度为6%的氨水,调节ph为10,常温搅拌4小时,出料冷却,得磁性聚合物溶液;

(4)取硬脂酸、聚异戊二烯混合,在50℃下保温搅拌1小时,加入到混合料重量10倍的去离子水中,超声20分钟,得硬脂酸分散液;

(5)取上述磁性聚合物溶液、硬脂酸分散液混合,搅拌均匀,升高温度为90℃,保温搅拌2小时,加入剩余各原料,搅拌至常温,抽滤,将滤饼水洗,真空55℃下干燥1小时,冷却至常温,即得所述磁性尼龙材料。

性能测试:

本发明实施例1的磁性尼龙材料的饱和磁化强度为10.1emu/g、拉伸强度为26.3mpa;

本发明实施例2的磁性尼龙材料的饱和磁化强度为10.3emu/g、拉伸强度为27.0mpa。

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