[发明专利]一种高阻水型聚酰胺6复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高阻水型聚酰胺6复合材料及其制备方法，属于聚合物材料改性技术领域。按重量分数计，该复合材料的原料为：聚酰胺6为60‑70份、POE‑g‑MAH为2‑8份、无碱短玻纤4‑20份、滑石粉2‑10份、硅烷偶联剂KH550为0.03‑0.15份、聚乙烯蜡0.34‑0.51份、抗氧剂0.34‑0.65份；该复合材料采用熔融共混制备。本发明提供的滑石粉、无碱短玻纤和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚体(POE‑g‑MAH)等填料，在共同作用下不仅能降低聚酰胺6复合材料的吸水率，而且对聚酰胺6复合材料的尺寸稳定性以及吸水后力学性能的保持率都有所改善。

技术领域

本发明涉及聚合物材料改性技术领域，具体涉及一种高阻水型聚酰胺6复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺6是由己内酰胺聚合而成的半结晶性聚合物，具有优异的力学性能、耐热性、耐磨性和高硬度，被广泛应用在工程塑料和化学纤维领域。然而聚酰胺6因非晶区部分的强极性酰胺基、端氨基和端羧基易与水形成氢键，所以聚酰胺6存在着吸水率大、尺寸稳定性差等缺点，这极大的限制了聚酰胺6的应用范围。

层状硅酸盐是一种具有特殊层状结构的材料，层与层之间的距离一般为几纳米，且为平面取向，所以液体、气体小分子在层状材料中扩散时，必须要绕过片层而在片层的间隙中扩散，这大大增加了气体、液体分子的扩散路径和扩散时间。滑石粉(Talc)作为一种典型的层状硅酸盐，具有绝缘、耐热的特性，片层状的滑石粉填充的改性材料表现出好的尺寸稳定性、高强度，已经在很多的聚合物改性增强中应用。玻璃纤维常用于尼龙材料的增强改性中，可大大改善其力学性能，但它同样也具有吸水率极低、不容易吸水变潮、对气体和液体有良好的阻隔作用等优点。马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚体(POE-g-MAH)在尼龙改性中常作为增韧剂使用，用来改善聚酰胺6的缺口冲击强度，而且还能改善滑石粉、无碱短玻纤等无机物与聚酰胺6的界面相容性。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供一种高阻水型聚酰胺6复合材料及其制备方法，采用熔融共混制备的聚酰胺6复合材料显著降低了聚酰胺6吸水率，提高其尺寸稳定性的同时，还能使吸水后的聚酰胺6复合材料的力学性能保持率提高。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种高阻水型聚酰胺6复合材料，按重量份数计，该高阻水型聚酰胺6复合材料的制备原料包括如下组分：

所述无碱短玻纤的单丝直径为10-14μm。

所述POE-g-MAH(马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚体)为增容剂与增韧剂。

所述滑石粉的粒径为60-400目。

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，净含量≥97％。

所述抗氧剂是由抗氧剂1098{N,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺}和抗氧剂168[三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯]按照1：2的重量比例混合而成。

所述高阻水型聚酰胺6复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将硅烷偶联剂溶解于无水乙醇中得到偶联剂的乙醇溶液；所述偶联剂的乙醇溶液中，硅烷偶联剂与无水乙醇的体积比例为1：(5-15)；

(2)将步骤(1)所得偶联剂的乙醇溶液喷洒于无碱短玻纤和滑石粉表面，然后在高速混合机中混合改性10分钟，再置于120℃的烘箱中干燥2小时，得到改性后的无碱短玻纤和滑石粉的混合物料；