[发明专利]一种插层补强聚酰胺材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种插层补强聚酰胺材料及其制备方法，所述的插层补强聚酰胺材料由下述重量份的原料组成的：木质素10‑16、膨胀珍珠岩40‑50、丙烯酸钠30‑40、过硫酸铵0.9‑1、己内酰胺200‑300、2‑巯基苯并咪唑1‑2、氯化亚砜20‑30、硬脂酸8‑11、三氧化二锑4‑5、三乙胺0.1‑0.2、硬脂酸铝4‑6、过氧化二异丙苯3‑5。本发明的材料具有很好的阻燃和力学稳定性，在遇火燃烧时，木质素燃烧成的碳层可以均匀分布在珍珠岩的层间，形成膨胀碳层，起到隔热防火的效果，从而提高了防火性能。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种插层补强聚酰胺材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。聚酰胺可由内酸胺开环聚合制得，也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的。聚酰胺是指主链节含有极性酰胺基团(-CO-NH-)的高聚物。最初用作制造纤维的原料，后来由于PA具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料。PA广泛用来代替铜、有色金属制作机械、化工、电器零件，如柴油发动机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管等。是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等新品种；然而目前聚酰胺的防火性能较差，严重影响了其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种插层补强聚酰胺材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种插层补强聚酰胺材料，它是由下述重量份的原料组成的：木质素10-16、膨胀珍珠岩40-50、丙烯酸钠30-40、过硫酸铵0.9-1、己内酰胺200-300、2-巯基苯并咪唑1-2、氯化亚砜20-30、硬脂酸8-11、三氧化二锑4-5、三乙胺0.1-0.2、硬脂酸铝4-6、过氧化二异丙苯3-5。

所述插层补强聚酰胺材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；

(2)取三氧化二锑，加入到氯化亚砜中，搅拌均匀，加入硬脂酸，升高温度为50-55℃，保温搅拌1-2小时，蒸馏除去氯化亚砜，得酰氯化三氧化二锑；

(3)取木质素，加入到混合料重量35-40倍的去离子水中，加入酰氯化三氧化二锑，搅拌均匀，加入三乙胺，送入到冰水浴中，搅拌反应3-5小时，出料，得木质素改性溶液；

(4)取丙烯酸钠，加入到上述木质素改性溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-75℃，加入上述过硫酸铵、膨胀珍珠岩，保温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，真空50-60℃下干燥100-120分钟，得插层珍珠岩；

(5)取2-巯基苯并咪唑、过氧化二异丙苯混合，加入到混合料重量37-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇分散液；

(6)取上述插层珍珠岩，醇分散液、己内酰胺混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-75℃，保温搅拌3-4小时，出料，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，与硬脂酸铝混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述插层补强聚酰胺材料。

本发明的优点：