一种陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料及其原位制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于耐高温尼龙复合材料技术领域，特别是涉及一种陶瓷晶须增强耐高温 尼龙复合材料及其原位制备方法。
【背景技术】
[0002] 尼龙具有优良的力学性能、耐热、耐磨等性能，其消费量居世界五大工程塑料之 首。耐高温尼龙由于具备优异的刚性、耐热性、尺寸稳定性等优点，已应用于化工机械，耐磨 零件，传动结构件，汽车制造零件，丝杆防止机械零件，化工机械零件等领域。随着电子电气 设备的高性能化、机械设备轻量化，对尼龙的强度、耐热性、耐寒性、尺寸稳定性等方面有着 更高的要求。因此，必须通过改性提高尼龙的某些性能来扩大其应用范围。纤维状添加物 作为耐高温尼龙改性的填料已成为耐高温尼龙改性的研究热点，其中，以陶瓷晶须作为填 料增强耐高温尼龙复合材料因具有耐高温、高强度、高热变形温度、尺寸稳定性好，低吸水 率等优异的性能而受到高度的重视。
[0003] 目前，制备陶瓷晶须增强尼龙复合材料的方法主要是熔融共混法，由于尼龙与陶 瓷晶须热力学不相容，简单的熔融共混制备的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料的相容性 比较差，陶瓷晶须与尼龙基体的界面粘附力较低，使得陶瓷晶须在尼龙基体中没有起到应 力承载体的作用。原位聚合法是制备陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料的另一种方法，通 过原位聚合的方法使得尼龙盐聚合反应发生在陶瓷晶须上，生成聚合物耐高温尼龙沉积在 陶瓷晶须的表面，这种复合材料的制备方法改善了耐高温尼龙与陶瓷晶须的相容性，可以 有效传递应力，能明显提高耐高温尼龙/陶瓷晶须复合材料的力学性能。
[0004] 中国专利CN101768352A通过原位聚合方法制备了陶瓷晶须增强PA66、PA1010、 PA6和PA12,在添加少量陶瓷晶须的情况下，获得力学性能较好的复合材料，但由于尼龙基 体决定其在耐高温材料领域的使用受到限制。在耐高温尼龙改性方面，还没有涉及到通过 原位聚合的方法制备耐高温尼龙/陶瓷晶须复合材料的报导。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种相容性得到提高，耐高温，拉伸强度好，热变形温度 高，吸水率低的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料。
[0006] 本发明的另一目的在于提供陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料的原位制备方法。
[0007] 为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
[0008] 本发明提供了一种陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，由包括以下重量份的组分 制成：
[0009]
【主权项】
1. 一种陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：由包括以下重量份的组分制 成：
2. 根据权利要求1所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述尼龙 盐选自尼龙6T盐、尼龙TT盐、尼龙8T盐、尼龙9T盐、尼龙IOT盐、尼龙IlT盐、尼龙12T盐、 尼龙61盐、尼龙71盐、尼龙81盐、尼龙91盐、尼龙101盐、尼龙IlI盐或尼龙121盐中的 一种或一种以上。
3. 根据权利要求1所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述陶瓷 晶须为单晶陶瓷晶须。
4. 根据权利要求3所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述单晶 陶瓷晶须为氮化硅单晶晶须、钛酸钾单晶晶须、硫酸钙单晶晶须或硼酸镁单晶晶须中的一 种或一种以上。
5. 根据权利要求1所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述封端 齐U为苯甲酸、乙酸、丙酸或邻苯二甲酸酐，优选苯甲酸。
6. 根据权利要求1所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述催化 剂为磷酸钠、磷酸镁、磷酸钙、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、次亚磷酸钠、次亚 磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的一种或一种以上，优选次亚磷酸钠。
7. -种权利要求1至6任一所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料的原位制备方 法，其特征在于：包括以下步骤 ： 称取100份的尼龙盐、1~40份的陶瓷晶须、0. 1~1份的封端剂、0. 1~0. 6份的催化 剂和30~60份的去离子水，将以上组分混合后加入到高压反应釜内；用氮气置换高压反应 釜内的空气至少三次，然后通入氮气作为反应保护气；升温、加压，通过释放反应釜内水蒸 气的办法保压，恒压进行反应；然后将反应釜内压力泄压至常压、出料得到陶瓷晶须增强耐 高温尼龙复合材料。
8. 根据权利要求7所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料的原位制备方法，其特征 在于：所述升温的温度为150~380°C。
9. 根据权利要求7所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料的原位制备方法，其特征 在于：所述加压的压力为1. 5~3MPa。
10. 根据权利要求7所述的陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料的原位制备方法，其特 征在于：所述保压的压力为1. 5~3MPa; 或所述恒压进行反应的时间为1~3小时。
【专利摘要】本发明公开了一种陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料，由包括以下重量份的组分制成：尼龙盐100份，陶瓷晶须1～40份，封端剂0.1～1份，催化剂0.1～0.6份，去离子水30～60份。制备方法如下：称取100份的尼龙盐、1～40份的陶瓷晶须、0.1～1份的封端剂、0.1～0.6份的催化剂和30～60份的去离子水，将以上组分混合后加入到高压反应釜内；用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次，然后通入氮气作为反应保护气；升温、加压，通过释放反应釜内水蒸气的办法保压，恒压进行反应；然后将反应釜内压力泄压至常压、出料得到陶瓷晶须增强耐高温尼龙复合材料。本发明公开的复合材料具有耐高温、高强度、高热变形温度、尺寸稳定性好、吸水率低的特点。
【IPC分类】C08K3-34, C08K3-24, C08G69-26, C08K7-04, C08K3-30, C08L77-06, C08K3-38, C08G69-28
【公开号】CN104710612
【申请号】CN201310689218
【发明人】杨桂生, 田文伟
【申请人】上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月16日