[发明专利]复合填料改性尼龙的制备方法

说明书

本发明涉及尼龙制备方法领域，尤其是复合填料改性尼龙的制备方法。该制备方法的步骤为：A、将硝酸铝、沉淀剂共混后，在一定温度下反应，反应完全后经过抽滤、干燥、煅烧后制备得到多孔纳米氧化铝；再通过氨基化试剂改性多孔氧化铝，即得到氨基化多孔纳米氧化铝；B、将氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装，形成石墨烯包覆的氧化铝；C、将二元胺的水溶液加入二元酸，并控制聚合反应釜中的温度在230‑250℃。该发明通过氧化石墨烯与氨基化纳米氧化铝静电组装形成石墨烯包覆氧化铝的壳结构，再原位接枝尼龙链段，实现石墨烯/氧化铝在尼龙基体中的均匀分散，从而大大提升尼龙材料阻燃性能和导热性能。

技术领域

本发明涉及尼龙制备方法领域，尤其是复合填料改性尼龙的制备方法。

背景技术

尼龙是一种常见的工程塑料，具有良好的综合性能：质量轻，有较强的耐腐蚀性，而且密度小，力学性能优良，在加工成型方面简单高效，能够制备各种设计复杂的构件，因此可广泛应用于家用电器、纺丝、汽车工业及机械工程等。但纯尼龙自身结构决定了分子链的振动和电子都不能成为导热的载体，只能依靠声子来传递热量，又因为尼龙链与链之间的相互缠结，使得材料结晶不完善，使得声子振动产生不同程度的散射，形成热阻，导致声子无法有效直接的传递热量，从而使得导热性能低（0.3W/(m.K)）。此外，未经改性的尼龙其阻燃性能较差，其垂直燃烧只能达到UL94 V-2级，氧指数为24左右，并且在燃烧过程中产生滴落，属于易燃材料，在使用过程中极易引发火灾。尤其是在电子产品领域，因尼龙而引发的火灾不计其数，造成损失较大。目前提升尼龙的材料的导热阻燃性能，一般以物理共混的方式添加导热填料和阻燃剂。然而这种方式结合力不高，很容易发生两相剥离，从而影响了尼龙本身的应用。

发明内容

为了克服现有的尼龙导热阻燃性能较差的不足，本发明提供了复合填料改性尼龙的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合填料改性尼龙的制备方法，该制备方法的步骤为：

A、将硝酸铝、沉淀剂共混后，在一定温度下反应，反应完全后经过抽滤、干燥、煅烧后制备得到多孔纳米氧化铝；再通过氨基化试剂改性多孔氧化铝，即得到氨基化多孔纳米氧化铝；

B、将氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装，形成石墨烯包覆的氧化铝；

C、将二元胺的水溶液加入二元酸，并控制聚合反应釜中的温度在230-250℃，压力控制在0.1-1MPa，聚合过程中用氮气保护，即可得到尼龙预聚体；

将石墨烯包覆的氧化铝与尼龙预聚体混合，在高压反应釜中缩聚得到尼龙复合材料。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述尼龙的各组分重量配比为：硝酸铝0.015-0.05份、沉淀剂30-50份、石墨烯0.01-0.02份、二元胺10-34份、二元酸14.3-42.9份。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括步骤B中，所述氨基化多孔纳米氧化铝与石墨烯进行静电组装的步骤为：氨基化多孔纳米氧化铝粉分散在氧化石墨烯中，在40-70℃下搅拌2-5小时。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述沉淀剂为尿素。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述二元酸为戊二胺、己二胺中的至少一种。

本发明的有益效果是，该发明通过氧化石墨烯与氨基化纳米氧化铝静电组装形成石墨烯包覆氧化铝的壳结构，再原位接枝尼龙链段，实现石墨烯/氧化铝在尼龙基体中的均匀分散，从而大大提升尼龙材料阻燃性能和导热性能。

具体实施方式

一种复合填料改性尼龙的制备方法，该制备方法的步骤为：

A、将硝酸铝、沉淀剂共混后，在一定温度下反应，反应完全后经过抽滤、干燥、煅烧后制备得到多孔纳米氧化铝；再通过氨基化试剂改性多孔氧化铝，即得到氨基化多孔纳米氧化铝；