[发明专利]一种改性纳米氧化物粒子、其制备方法和包含其的免喷涂聚酰胺材料

权利要求书

1.一种免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，所述免喷涂聚酰胺材料包括如下重量份数的组分：

聚酰胺95-99份、改性纳米氧化物粒子1-5份，以及聚酰胺弹性体1-10份，所述聚酰胺与所述改性纳米氧化物粒子的总重量份数为100份；

所述改性纳米氧化物粒子包括纳米氧化物粒子、通过硅烷偶联剂和马来酸酐桥接在所述纳米氧化物粒子表面的超支化聚酰胺，以及吸附在所述纳米氧化物粒子表面的稀土离子；

所述纳米氧化物选自纳米氧化镁、纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化铁、纳米氧化钛、纳米氧化铜、纳米氧化镍、纳米氧化锆、纳米氧化铈、纳米三氧化二铬、纳米三氧化二锰、纳米三氧化二钕、纳米三氧化二钇、纳米三氧化二钐、纳米三氧化二镝、纳米三氧化二镧中的任意一种或两种以上的组合；

所述纳米氧化物粒子的D₅₀粒径为15-80 nm；

所述聚酰胺弹性体是马来酸酐接枝聚合物改性的聚酰胺/聚醚二元醇嵌段共聚物；

所述马来酸酐接枝聚合物选自马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝苯乙烯/丙烯腈共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯酸酯和马来酸酐接枝聚甲基丙烯酸酯中的一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂。

3.根据权利要求2所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、多氨基烷基三烷氧基硅烷和苯胺甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，所述超支化聚酰胺的重均分子量为1500-3500。

5.根据权利要求1所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，所述稀土离子选自锆离子、钴离子、镧离子、镨离子、钐离子、铕离子、钆离子、钬离子、铒离子、镱离子、镥离子、钪离子、铟离子、钕离子、铈离子、钇离子、铥离子、镝离子或铽离子中的任意一种或两种以上的组合。

6.一种如权利要求1所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，所述改性纳米氧化物粒子的制备方法包括如下步骤：

（1）将纳米氧化物粒子分散于有机溶剂中，与硅烷偶联剂混合，反应，固液分离，得到硅烷偶联剂处理的纳米氧化物粒子；

（2）将步骤（1）得到的硅烷偶联剂处理的纳米氧化物粒子分散于马来酸酐水溶液中，混合，反应，固液分离，得到羧酸化硅烷偶联剂处理的纳米氧化物粒子；

（3）将步骤（2）得到的羧酸化硅烷偶联剂处理的纳米氧化物粒子分散于有机溶剂中，与超支化聚酰胺混合，反应，固液分离，得到羧酸化硅烷偶联剂和超支化聚酰胺处理的纳米氧化物粒子；

（4）将步骤（3）得到的羧酸化硅烷偶联剂和超支化聚酰胺处理的纳米氧化物粒子分散于稀土盐水溶液中，静置，固液分离，得到所述改性纳米氧化物粒子。

7.根据权利要求6所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，步骤（1）中所述纳米氧化物粒子与所述硅烷偶联剂的质量比为1.5:1~2.5:1。

8.根据权利要求6所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，步骤（1）中所述有机溶剂为甲苯。

9.根据权利要求6所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，步骤（1）中所述反应的温度为80-100℃，时间为6-8 h。

10. 根据权利要求6所述的免喷涂聚酰胺材料，其特征在于，步聚（2）中所述的马来酸酐水溶液的浓度为0.8~2 wt%。