[发明专利]一种环境友好型阻燃尼龙6纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种有机粘土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：在冰浴环境中将氨水溶液倒入氰脲酰氯的丙酮溶液中，氨水与氰脲酰氯的物质的量之比为1∶1；在0℃～5℃的温度下两者反应30分钟，然后将温度升至25℃下继续反应30分钟，于40℃下真空烘干得到有机改性剂中间体；

B：在油浴环境中升温到90℃，将十二胺和无水碳酸钠加入到有机改性剂中间体的二氧六环溶液中，有机改性剂中间体和十二胺的物质的量之比为1∶1.1；无水碳酸钠的加入量保证整个反应液在碱性的环境中反应；向反应液中通入氮气；整个反应在搅拌下进行6小时，反应结束后在45℃的温度下抽滤，水洗两次后在无水乙醇中重结晶提纯两次，于45℃下真空烘干得到有机改性剂2-氨基-4，6-二(十二氨基)-1，3，5-三嗪化合物ADDT；

C：将物质的量之比为1∶1.5～1∶2的ADDT和磷酸在70℃的温度下，在无水乙醇和去离子水的体积比为1∶1的溶剂中超声搅拌混合30分钟实现质子化；将离子交换量为92.6mmol/100g的粘土溶于去离子水中配制成质量分数为1～2wt％粘土水溶液；质子化的ADDT和粘土溶液，其中质子化的ADDT与粘土溶液中的Na⁺的物质的量之比为1.1∶1，在60℃的温度下反应24小时，抽滤，用去离子水和无水乙醇在70℃的温度下各洗两次，80℃下烘干即得有机粘土。

2.一种环境友好型阻燃尼龙6纳米复合材料，其特征在于：其基体为尼龙6切片，添加剂为三聚氰胺聚磷酸盐、环氧树脂和上述制备的有机粘土或粘土；MPP在纳米复合材料中的重量百分比为30wt％，；环氧树脂的重量百分比为1wt％；有机粘土重量百分比为3wt％；粘土重量百分比为5wt％，其余为尼龙6切片。

3.制备如权利要求2中复合材料的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

A：将权利要求1中的有机粘土或粘土、尼龙6切片、环氧树脂、MPP原料在80℃的温度下干燥36个小时，在长径比不大于48的双螺杆挤出机中混炼；挤出温度为225℃，加料速度为20r/min，螺杆转速为300r/min，加工后切粒，80℃的温度下烘干；

B：将上述纳米复合材料粒料在注塑机中注射成型；注塑机的注塑温度为230℃，注射压力为30MPa，保压时间为20秒，冷却时间为30秒。

4.一种环境友好型阻燃尼龙6纳米复合材料，其特征在于，由尼龙6切片和上述制备的有机粘土直接复合制备而成；有机粘土重量百分比为3-5wt％。

5.制备如权利要求4中复合材料的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

A：将权利要求1中的有机粘土、尼龙6切片在80℃的温度下干燥36个小时，按照不同的比例在双螺杆挤出机中混炼；挤出温度为240℃，加料速度为20r/min，螺杆转速为300r/min，加工后切粒，80℃的温度下烘干；

B：将上述纳米复合材料粒料在注塑机中注射成型；注塑机的注塑温度为240℃，注射压力为30MPa，保压时间为10秒，冷却时间为20秒。