[发明专利]一种增强尼龙弹性体复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种增强尼龙弹性体复合材料的制备方法，是以长碳链尼龙为硬段，聚醚二胺为软段的尼龙弹性体和纳米蒙脱土复合而成。发明所述的增强尼龙弹性体材料的制备方法为一定温度和压力控制下的本体熔融缩聚方法。该尼龙弹性体复合材料除了热稳定性好、耐溶剂性好、吸水量低、弹性好、耐磨性好、耐水解等优点外，相比于相同硬度的常规尼龙弹性体，强度大大增加。

技术领域

本发明涉及一种增强尼龙弹性体复合材料及其制备方法，属于弹性体材料的制备和生产领域。

背景技术

尼龙弹性体是一种嵌段共聚物，是由高熔点的结晶性尼龙硬段和非结晶性或者无定形聚酯或聚醚软段组成。它们的化学组成、片段长度和之间的比例决定了该类材料的物理和化学性质。尼龙弹性体强度高、韧性高、弹性好、比重低、耐弯曲疲劳性能好、耐磨性能好、低温性能好，可以广泛地应用于汽车、运动用品、医疗用品、密封件、机械零部件等方面。

常用的尼龙弹性体由尼龙12和聚醚多元醇共聚而成，商业化的产品有法国Arkema公司的Pebax XX33系列产品，德国Envonik公司的Vestamid E系列产品。一方面，尼龙12目前仍由国外垄断，价格昂贵；另一方面，尼龙弹性体由于加入了聚醚多元醇进行共聚，降低了材料的力学性能，特别是一些硬度较低的尼龙弹性体的牌号，其拉伸强度远远低于尼龙的拉伸强度，以上不利因素，影响了尼龙弹性体在国内的推广和使用。

发明内容

本发明提供了一种尼龙弹性体复合材料，与尼龙弹性体基体树脂相比，提高了材料的强度。

本发明的技术方案，一种尼龙弹性体复合材料，原料包括以下重量份的组分：长碳链尼龙弹性体100份；纳米蒙脱土0.1-10份。

更好的方案是，长碳链尼龙弹性体100份；纳米蒙脱土0.1-8份。

更好的方案是，长碳链尼龙弹性体100份；蒙脱土0.1-5份。

所述的长碳链尼龙弹性体，是长碳链尼龙与聚醚形成的嵌段共聚物，其分子链结构重复单元为：

其中R1为C₈-C₁₂的烃基，R2为C₁₀-C₁₂的烃基，R3为C₁-C₁₂的烃基，n为1到20的整数，R4为聚醚单元。

所述的聚酰胺共聚物，其特征在于，聚醚单元是氨基封端的聚醚多元胺，其数均摩尔质量在1000-3000g/mol。

所述的长碳链尼龙弹性体，其特征在于，共聚物中，聚醚嵌段含量占所述共聚物的质量分数是85-15％；长碳链尼龙嵌段占所述共聚物的质量分数是15-85％。

所述的蒙脱土，其特征在于是经过化学改性后的有机蒙脱土。

另一方面，所述长碳链尼龙弹性体复合材料的制备方法：

将长碳链尼龙盐、聚醚二胺、蒙脱土、水、分子量调节剂、抗氧化剂及催化剂，混合均匀。加热升温至180-220℃，在1.0-2.0MPa压力下，聚合2-8小时。然后慢慢降压到常压，同时让体系温度升到250-280℃。然后在250～280℃，真空度20-1000Pa的真空度下反应2-6小时，制备得到增强尼龙弹性体复合材料。

所述的分子量调节剂为含有C₁-C₁₂的烃基的二酸，用量为0.05％-15％。

所述的催化剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸钠、硼酸等磷系或硼系化合物。用量为0.01％-1％，单位为质量分数。

所述的抗氧化剂为1098、1010，用量为0.05％-0.5％，单位为质量分数。