[发明专利]一种尼龙金属复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种尼龙金属复合材料的制备方法。

背景技术

近年来，合成材料在各个行业的应用越来越多，高能射线在医疗、加工、检测等诸多领域的广泛应用催生了众多的射线屏蔽材料，铅作为传统的屏蔽材料，通常被加工成铅砖或与其它高分子基体制成屏蔽复合材料。但铅在加工、运输等过程中形成的微细铅粉会对人体产生极大的危害，因此需要研制一种屏蔽复合材料。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种尼龙金属复合材料的制备方法。

一种尼龙金属复合材料的制备方法，其特征在于：将W粉放入体积浓度为2％的硅烷偶联剂乙醇溶液中，通过水浴加热装置加热后，磁力搅拌处理4h；将处理后的W粉在干燥箱中干燥；将W粉、经干燥箱干燥过的PA6、分散剂和增塑剂在转矩流变仪中预混合，混合温度为230℃，转速为35r／min，混合时间为25min；将混合料破碎，注塑成型。

本发明所述的一种尼龙金属复合材料的制备方法，其特征在于所述W粉的干燥温度为95℃，干燥时间为8h。

本发明所述的一种尼龙金属复合材料的制备方法，其特征在于所述PA6的干燥温度为90℃，干燥时间为10h。

本发明所述的一种尼龙金属复合材料的制备方法，其特征在于所述水浴的加热温度为60℃。

本发明所述的一种尼龙金属复合材料的制备方法，其特征在于所述W粉的粒径为20~26μm。

本发明所述的一种尼龙金属复合材料的制备方法，其特征在于所述硅烷偶联剂为KH540。

本发明所述的一种尼龙金属复合材料的制备方法，通过对原材料制备工艺的改进，使得原材料的混合过程平稳，转矩时间变化稳定，混合效果好，且明显改善了复合材料的流动性，使得增塑效果达到最佳，本发明所述的复合材料的制备方法制备工艺简单，易于操作，具有较广的市场空间，适合推广使用。

具体实施方式

一种尼龙金属复合材料的制备方法，其特征在于：将W粉放入体积浓度为2％的硅烷偶联剂乙醇溶液中，通过水浴加热装置加热后，磁力搅拌处理4h；将处理后的W粉在干燥箱中干燥；将W粉、经干燥箱干燥过的PA6、分散剂和增塑剂在转矩流变仪中预混合，混合温度为230℃，转速为35r／min，混合时间为25min；将混合料破碎，注塑成型。

本发明所述的一种尼龙金属复合材料的制备方法，所述W粉的干燥温度为95℃，干燥时间为8h。所述PA6的干燥温度为90℃，干燥时间为10h。所述水浴的加热温度为60℃。所述W粉的粒径为20~26μm。所述硅烷偶联剂为KH540。密度是评价屏蔽材料的一个重要指标，密度越大，射线穿过屏蔽材料后的强度越小，屏蔽材料对射线的屏蔽效果就越好。W颗粒在PA6基体中包裹良好，能较均匀地分散在PA6基体中。虽然PA6易吸水，但填充W粉的质量分数达到96%，W颗粒不能完全被PA6基体包裹，成型时不可避免地会留下一些孔隙，在外力作用下，裂纹首先发生在这些孔隙比较集中的地方，最终导致复合材料断裂。用转矩流变仪研究混合料的流变性时，由于PA6的粘滞生热效应，使混合料的实际温度高于设定温度，且随转速的变化，混合料的平衡温度会有所不同，而温度对平衡转矩影响较大。EBS提高复合材料流动性的效果最佳，这主要归因于EBS特殊的分子结构，其两端是非极性长链烷基，中间是极性双酰胺基，这种对称中位极性结构，使EBS既能像普通非极性增塑剂一样在高分子链中起到润滑作用，同时中间的酰胺基又能打断PA6中的氢键，削弱PA6分子间的作用力，使得链段活动性增强，流动性提高。DOP的结构使其既有酯键的作用，同时其苯环结构也在很大程度上增大了PA6分子链间的距离，提高了流动性。而PETS可能是通过其中的酯键与PA6分子链结合，削弱了PA6链间的作用力。由此可见，氢键的破坏对PA6／W复合材料的流动性提高起到很大作用。增塑剂的加入减小了复合材料的粘流活化能，粘流活化能降低说明增塑剂的加入使复合材料对温度的依赖性降低。表明增塑剂削弱了分子间的作用力，使链段的活动能力提高，链段活动能力的提高不单靠升高温度来实现。