一种增韧增强尼龙6三元复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种增韧增强尼龙6三元复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料领域，涉及一种汽车内饰以及部分零件应用的尼龙6三元复合材料。包括：尼龙6、热塑性弹性体、碳纳米管，其重量份为：尼龙6?70～80份，热塑性弹性体20～30份，碳纳米管0.5～1.5份。本发明制得的尼龙6三元复合材料具有优良的缺口冲击性能和热性能，极大地改变了尼龙6缺口冲击强度低的致命缺点；同时不会牺牲尼龙6的弯曲性能和拉伸性能。进一步提高了尼龙6的应用领域，同时实验原料简单易得，方法可行性好。
【专利说明】一种增韧增强尼龙6三元复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及用于汽车内饰以及部分汽车零件且性能良好的热塑性弹性体、碳纳米管和尼龙6的三元复合材料及其制备技术。
【背景技术】
[0002]尼龙6(PA6)是工程塑料中开发最早的品种，是目前聚酰胺塑料中产量最大的品种之一。与其他树脂材料相比，PA6具有力学强度高、电气性能良好、耐磨、抗震吸音、耐油、耐弱酸、弱碱、弱极性有机溶剂，加工流动性好等优点，广泛应用于汽车工业、电子、机械等领域。但是尼龙6缺口敏感材料，材料一旦出现细小缺口缝隙就会发生破损，影响产品继续应用。因此提高尼龙6的缺口冲击性能，对于尼龙6的进一步开发应用有很大价值。
[0003]在现有技术中，为改善尼龙6的缺口冲击性能，往往利用一些无机添加物纤维等进行改性，由于无机颗粒或者纤维在尼龙6基体中易于团聚，分散性不好，虽然对缺口冲击性能有一定提高，提高有限，同时牺牲了尼龙本身优良的弯曲和拉伸性能。对于显著提高尼龙6冲击强度，同时又不牺牲尼龙6弯曲和拉伸性能的专利还没有提出。
【发明内容】
[0004]鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种各项力学性能优异，表现良好的尼龙6三元复合材料及其制备方法，具体技术方案如下:
[0005]一种增韧增强尼龙6三元复合材料，所述复合材料包括如下重量分数的组分:
[0006]
【权利要求】
1.一种增韧增强尼龙6三元复合材料，其特在在于，所述复合材料包括如下重量分数的组分:尼龙670~80;热塑性弹性体 20~30;碳纳米管0.5~1.5；抗氧剂0.1~0.5; 其中，尼龙6和热塑性弹性体的重量份数之和为100。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述尼龙6的密度为1.1~1.17g/cm3，相对粘度为2.7~3，熔点为215~220。。。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述热塑性弹性体为马来酸酐接枝聚乙烯-辛烯嵌段共聚物，其中马来酸酐的接枝率为0.8~1.2 ;所述热塑性弹性体的熔融指数为3~7g/min。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述热塑性弹性体为马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶，其中马来酸酐的接枝率为0.5~1，三元乙丙橡胶中乙烯链段的重量百分含量为45~60%。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，直径为10~40nm,长度5~50 μ m,比表面积为50~160m2/g。
6.根据权利要求1或5所述的三元复合材料，其特征在于，所述碳纳米管是接枝羧基或羟基极性基团的改性碳纳米管。
7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂2246、抗氧剂1010、抗氧剂4426、抗氧剂1076、抗氧剂300。
8.权利要求1至7任一所述 的增韧增强尼龙6三元复合材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤: (1)用浓硫酸和浓硝酸的重量比为3:1的混合液对0.5~1.5重量份碳纳米管进行回流处理，在所述碳纳米管上接枝羧基和羟基极性基团得到改性碳纳米管； (2)用100mL甲酸作溶剂，加入5重量份的尼龙6在80°C下油浴搅拌溶解；(3)用50ml甲酸做溶剂加入步骤(1)得到的改性碳纳米管，在80°C下油浴搅拌溶解； (4)将步骤(2)和步骤(3)得到的溶液混合均匀，用蒸馏水冲洗，多次洗涤，最后鼓风烘干直至甲酸全部挥发，得到尼龙6和改性碳纳米管母料； (5)将65~75重量份尼龙6、20~30重量份热塑性弹性体、0.1~0.5重量份抗氧剂以及步骤(4)得到的尼龙6与改性碳纳米管母料混合进行双螺杆挤出，各段温度为245~2550C，螺杆转速为60转/分钟，挤出切粒，得到所述复合材料； 其中，尼龙6的总量和热塑性弹性体的重量份数之和为100。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述回流处理的过程如下:先在40~50°C、50~60Hz下超声2~4小时，接着在80~100°C条件下回流2小时；酸化后用10~20倍蒸馏水洗涤，利用微孔滤膜减压抽滤，直至滤液pH值达到6~7。
【文档编号】C08K7/00GK103992637SQ201410222419
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】吴唯, 蔺兴清 申请人:华东理工大学