本發明涉及一種高分子材料，特別是涉及一種耐水阻燃的聚酰胺材料以及制造方法。
背景技術：
：聚酰胺俗稱尼龍(Nylon)，英文名稱Polyamide(簡稱PA)，是分子主鏈上含有重復酰胺基團—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品種多，產量大，應用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數而定。由于聚酰胺具有無毒、質輕、優良的機械強度、耐磨性及較好的耐腐蝕性，因此廣泛應用于代替銅等金屬在機械、化工、儀表、汽車等工業中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。聚酰胺熔融紡成絲后有很高的強度，主要做合成纖維并可作為醫用縫線。聚酰胺是最重要的工程塑料之一，產量在五大通用工程塑料中居首位。公開號為CN102604371B、公告日為2014.04.16、申請人為南京聚隆科技股份有限公司的中國發明公開了“一種高性價比絕緣導熱聚酰胺復合材料及其制備方法”，其重量百分比組分為：聚酰胺：40％～95％，改性普通石墨：5％～35％，改性膨脹石墨：1％～10％，改性片狀無機填料：1％～10％，潤滑劑：1％～5％，抗氧劑：0.1％～1％，以上各組分之和為100％；制備方法：將改性普通石墨、改性膨脹石墨和改性片狀填料加入共混機中，50℃～90℃下共混5min～10min，得到改性導熱填料；將聚酰胺、改性導熱填料、抗氧劑和潤滑劑按配比加入共混機中，共混5～10min；將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機主喂料料斗中，在230～260℃下熔融擠出造粒。該發明的復合材料雖然具有良好的絕緣導熱性能和較好的綜合力學性能，但其吸水性仍然偏大，耐水性不佳，而且還存在阻燃性較差的問題。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是提供一種耐水阻燃的聚酰胺材料，其耐水性較好且阻燃性較強。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數的組分制成：聚酰胺100份，抗氧劑0.5～1份，潤滑劑1～1.5份，熱穩定劑0.7～1.2份，光穩定劑1.3～1.8份，增強劑6～11份，增韌劑4～9份，耐磨劑3～3.5份，改性復合水鎂石短纖維10～15份。優選地，本發明所述聚酰胺為PA6或PA12。優選地，本發明所述抗氧劑為抗氧劑KY-405。優選地，本發明所述潤滑劑為硬脂酸鈉。優選地，本發明所述熱穩定劑為鹵化亞銅復合穩定劑。優選地，本發明所述光穩定劑為水楊酸苯酯。優選地，本發明所述增強劑為滑石粉。優選地，本發明所述增韌劑為馬來酸酐接枝乙丙橡膠。優選地，本發明所述耐磨劑為硅酮。本發明要解決的另一技術問題是提供上述耐水阻燃的聚酰胺材料的制造方法。為解決上述技術問題，技術方案是：一種耐水阻燃的聚酰胺材料的制造方法，包括以下步驟：(1)將水鎂石短纖維加入水中攪拌成均勻的混合漿，加入減水劑OT后室溫下浸泡15小時，然后置于葉輪式打漿機中，800轉/分速度下攪拌50分鐘后靜置1小時，將混合漿磁選后用去離子水沖洗10分鐘，烘干后得到預處理水鎂石短纖維，其中，水鎂石短纖維、水、減水劑OT的重量比例為1:90:0.1；(2)將預處理水鎂石短纖維加入無水乙醇中，45℃水浴攪拌均勻后加入氨水、去離子水和正硅酸乙酯，45℃、450轉/分速度下恒溫攪拌陳化6小時，將得到的產物用無水乙醇和去離子水反復洗滌，置于焙燒爐中450℃下焙燒4小時得到復合水鎂石短纖維，其中，預處理水鎂石短纖維、無水乙醇、氨水、去離子水、正硅酸乙酯的重量比例為1:12:1:1:1；(3)將復合水鎂石短纖維超聲分散于無水乙醇中30分鐘得到懸浮漿，將硬脂酸加入懸浮漿中，75℃油浴攪拌2小時，將得到的產物過濾后烘干，抽提去除未反應的硬脂酸后烘干得到改性復合水鎂石短纖維，其中，復合水鎂石短纖維、無水乙醇、硬脂酸的重量比為1:20:0.015；(4)按重量份數將除了改性復合水鎂石短纖維之外的組分加入高混機中混合5分鐘得到混合料，將混合料加入雙螺桿擠出機中，將改性復合水鎂石短纖維以側喂料方式加入擠出機中230-280℃下擠出造粒得到粒料，將粒料置于鼓風烘箱中90℃下干燥5小時得到耐水阻燃的聚酰胺材料。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：水鎂石短纖維是主要化學成分為氫氧化鎂的礦物纖維，其阻燃性非常好，不過其耐酸性較差，結構中存在大量纖維束，雜質較多，導致其難以在聚酰胺中分散均勻，因此本發明先將其通過減水劑OT進行分散，使其纖維束分解開來，同時雜質也被釋放出來，然后通過磁選消除了主要雜質磁鐵礦，再通過去離子水沖洗去除了其他雜質得到了純度和分散性均大大提高的預處理水鎂石短纖維，然后以預處理水鎂石短纖維為芯材，通過溶膠-凝膠法在其表面包覆二氧化硅殼層得到復合水鎂石短纖維，二氧化硅的耐酸性非常好，彌補了水鎂石短纖維耐酸性較差的缺陷，不過復合水鎂石短纖維中的二氧化硅以及水鎂石短纖維均為親水性材料，與親油性的聚酰胺之間的相容性較差，因此本發明使用硬脂酸對復合水鎂石短纖維進行了表面改性，將硬脂酸包覆于復合水鎂石短纖維的表面，降低了其親水性，提高了其與聚酰胺之間的相容性得到了改性復合水鎂石短纖維，與聚酰胺等組分共混后改性復合水鎂石短纖維能均勻分散于體系中，進而顯著提高了聚酰胺材料的阻燃性；另一方面，二氧化硅本身的吸水率較小，而且改性復合水鎂石短纖維與聚酰胺共混后能與聚酰胺形成較好的界面結合，從而提高了聚酰胺的致密性并產生很好的增強作用，能進一步降低聚酰胺的吸水性，從而顯著提高了聚酰胺材料的耐水性。具體實施方式下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。實施例1耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數的組分制成：PA12100份，抗氧劑KY-4050.9份，硬脂酸鈉1.1份，鹵化亞銅復合穩定劑1.2份，水楊酸苯酯1.3份，滑石粉8份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠7份，硅酮3份，改性復合水鎂石短纖維15份。該聚酰胺材料的制造方法包括以下步驟：(1)將水鎂石短纖維加入水中攪拌成均勻的混合漿，加入減水劑OT后室溫下浸泡15小時，然后置于葉輪式打漿機中，800轉/分速度下攪拌50分鐘后靜置1小時，將混合漿磁選后用去離子水沖洗10分鐘，烘干后得到預處理水鎂石短纖維，其中，水鎂石短纖維、水、減水劑OT的重量比例為1:90:0.1；(2)將預處理水鎂石短纖維加入無水乙醇中，45℃水浴攪拌均勻后加入氨水、去離子水和正硅酸乙酯，45℃、450轉/分速度下恒溫攪拌陳化6小時，將得到的產物用無水乙醇和去離子水反復洗滌，置于焙燒爐中450℃下焙燒4小時得到復合水鎂石短纖維，其中，預處理水鎂石短纖維、無水乙醇、氨水、去離子水、正硅酸乙酯的重量比例為1:12:1:1:1；(3)將復合水鎂石短纖維超聲分散于無水乙醇中30分鐘得到懸浮漿，將硬脂酸加入懸浮漿中，75℃油浴攪拌2小時，將得到的產物過濾后烘干，抽提去除未反應的硬脂酸后烘干得到改性復合水鎂石短纖維，其中，復合水鎂石短纖維、無水乙醇、硬脂酸的重量比為1:20:0.015；(4)按重量份數將除了改性復合水鎂石短纖維之外的組分加入高混機中混合5分鐘得到混合料，將混合料加入雙螺桿擠出機中，將改性復合水鎂石短纖維以側喂料方式加入擠出機中230-280℃下擠出造粒得到粒料，將粒料置于鼓風烘箱中90℃下干燥5小時得到耐水阻燃的聚酰胺材料。實施例2耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數的組分制成：PA6100份，抗氧劑KY-4050.7份，硬脂酸鈉1.3份，鹵化亞銅復合穩定劑1份，水楊酸苯酯1.5份，滑石粉6份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠9份，硅酮3.2份，改性復合水鎂石短纖維13份。該聚酰胺材料的制造方法與實施例1相同。實施例3耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數的組分制成：PA12100份，抗氧劑KY-4050.5份，硬脂酸鈉1.5份，鹵化亞銅復合穩定劑0.8份，水楊酸苯酯1.7份，滑石粉10份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠5份，硅酮3.4份，改性復合水鎂石短纖維11份。該聚酰胺材料的制造方法與實施例1相同。實施例4耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數的組分制成：PA6100份，抗氧劑KY-4051份，硬脂酸鈉1份，鹵化亞銅復合穩定劑0.9份，水楊酸苯酯1.6份，滑石粉9份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠8份，硅酮3.5份，改性復合水鎂石短纖維10份。該聚酰胺材料的制造方法與實施例1相同。實施例5耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數的組分制成：PA6100份，抗氧劑KY-4050.8份，硬脂酸鈉1.2份，鹵化亞銅復合穩定劑1.1份，水楊酸苯酯1.4份，滑石粉11份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠4份，硅酮3.3份，改性復合水鎂石短纖維12份。該聚酰胺材料的制造方法與實施例1相同。實施例6耐水阻燃的聚酰胺材料，由以下重量份數的組分制成：PA12100份，抗氧劑KY-4050.6份，硬脂酸鈉1.4份，鹵化亞銅復合穩定劑0.7份，水楊酸苯酯1.8份，滑石粉7份，馬來酸酐接枝乙丙橡膠6份，硅酮3.1份，改性復合水鎂石短纖維14份。該聚酰胺材料的制造方法與實施例1相同。通過測試，實施例1-6以及對比例的耐水性以及阻燃性如下表所示，其中，對比例為公開號為CN102604371B的中國專利，耐水性方面參考GB/T1034-2008測試出各材料的吸水率，吸水率越小則耐水性越好，阻燃性能方面參照GB/T2406-2008測試出各材料的氧指數，氧指數越高則阻燃性能越強：實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6對比例吸水率/％0.350.340.300.360.330.323.41氧指數/％28.828.929.228.729.029.325.3由上表可看出：實施例1-6的吸水率明顯小于對比例，同時氧指數明顯高于對比例，表面本發明的耐水性較好且阻燃性較強。上述實施例僅例示性說明本發明的原理以及功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬
技術領域：
中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。當前第1頁1 2 3