[发明专利]双硬脂酰酒石酸钠二酯改性滑石粉及尼龙复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种双硬脂酰酒石酸钠二酯改性滑石粉及尼龙复合材料的制备方法，属于复合材料领域。本发明首先巧妙地选用了具有多条疏水链组成的双子表面活性剂，双硬脂酰酒石酸钠二酯，对滑石粉进行改性。然后将改性滑石粉与内酰胺或者二元胺与二元酸单体成比例混合，采用原位阴离子自由基聚合的方法，入模浇铸成型，降温取模。采用此法制备复合材料，合成工艺简单，组分均匀分散度提高，相容性好，在力学性能和表面性能方面具有显著的表现。

技术领域

本发明涉及一种双硬脂酰酒石酸钠二酯改性滑石粉及尼龙复合材料的制 备方法，特别设计一种新型双亲型改性剂改性滑石粉及尼龙阴离子共聚的制 备方法，属于复合材料领域。

背景技术

滑石粉为硅酸镁盐类矿物滑石族滑石，主要成分是滑石含水的硅酸镁， 分子式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂。滑石属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状， 无色透明或白色。硬度1，比重2.7～2.8。滑石粉具有润滑性、抗黏、助 流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔 软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，滑石的结晶构造是呈层状 的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性。滑石粉是一种可以提高 材料刚性，韧性，降低成本的常用的工业填料。

滑石粉在塑料改性领域具有重要的地位，是一种重要的改性助剂。但滑 石粉和聚合物基体的相容性较差，复合时容易在界面上形成空隙和缺陷，导 致界面强度较低。故而常对滑石粉的表面进行改性，常使用的表面改性剂， 如表面活性剂，硅烷偶联剂，有机高分子处理剂、无机处理剂等。近年来， 出现了双子(Gemini)表面活性剂，是通过一定化学键将多个表面活性剂 单体进行连接，且主要连接处为单体的亲水头基位置处，且更容易在气液两 相界面上聚集吸附，具有更低的临界胶束浓度和Kraff点，在降低液体表面 张力的性能上更为突出。因此，双子表面活性剂的研究和合成探索成为该领 域的研究热门课题。本发明通过有机合成的方法将两条亲油的疏水长碳链引 入到表面改性剂的分子结构中，以棕榈酸(十六酸)和酒石酸钠为原料，合 成具有双疏水碳链的新型表面改性剂双硬脂酰酒石酸钠二酯，与滑石粉共混 改性。

改性滑石粉与基体的复合常用的改性方法有物理共混、化学共聚改性。 其中共聚改性，它可以有效提高聚合物的机械性能及加工性能，增强材料力 学性能及其耐候性，能够使复合材料化学性质稳定且组分分散均匀。且滑石 粉在复合材料中可用作成核剂促进结晶，进一步改变聚合物性质。本发明设 计一种双硬脂酰酒石酸钠二酯表面改性的滑石粉，简称改性滑石粉，巧妙地 将改性滑石粉与单体，通过阴离子聚合的化学共聚过程，制备出复合的尼龙 材料，初步研究表明，双硬脂酰酒石酸钠二酯表面改性的滑石粉具有高活化、低吸油值，亲油疏水性能提高的性能效果。此外用该改性滑石粉在复合 材料中分散性和相容性很好，可以有效增强尼龙材料的表面性能和力学性能 (如抗冲击和拉伸性能)，可应用于塑料，纤维等复合材料领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双硬脂酰酒石酸钠二酯改性滑石粉及尼龙复 合材料的制备方法，滑石粉填充尼龙，可根据调控质量比，能够有效提高尼 龙复合材料力学性能，电性能，表面性能等。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：一种双硬脂酰酒石酸钠二酯改 性滑石粉及尼龙复合材料的制备方法，包含下述步骤：

1、双硬脂酰酒石酸钠二酯表面改性剂的合成：

按重量比4：1：4，称取硬脂酰氯，酒石酸钠，三乙胺。将各组分均匀 混合，室温搅拌，分别得到酒石酸钠的丙酮溶液，硬脂酰氯的二氯甲烷溶 液，向上述的硬脂酰氯的二氯甲烷溶液加入三乙胺，酒石酸钠的丙酮溶液， 搅拌反应12小时。将混合液体过滤，洗涤，重结晶2次后，得表面改性剂双 硬脂酰酒石酸钠二酯。

2、双硬脂酰酒石酸钠二酯改性滑石粉的合成：