一种低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料及其制备方法_2

文档序号:8958564阅读:来源:国知局
32dl/g ;
[0043] 氟塑料为聚四氟乙烯、聚全氟烷氧基树脂、聚全氟乙丙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟 乙烯、聚氟乙烯中的一种或几种;
[0044] 改性介质材料由改性玻璃微珠与改性碳纳米管按比例1 :1~3 :1复配而成;
[0045] 耐磨介质材料为二硫化钼、石墨、硅酮粉中的一种或几种;
[0046] 阻燃剂为红磷、聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯、三聚 氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或几种;
[0047] 润滑剂为乙二撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、丙烯蜡、硅氧烷中的 一种或几种;
[0048] 抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂1098、抗氧剂626中的一种或几种;
[0049] 填充剂为玻璃纤维、聚酯纤维、碳纤维中的一种或几种。
[0050] 下面将通过四个实施例来说明本发明的低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料 的具体制备方法。
[0051] 实施例一:
[0052] 本实施例中制备低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法包括以下步骤:
[0053] 1)将20. 3g硝酸镍和17. 9g硝酸镁溶于100mL无水乙醇中,制得硝酸镍和硝酸镁 浓度都是〇. 7mol/L的1:1混合催化剂前驱溶液,将配制好的前驱溶液均匀涂于铜片或硅片 基材上,自然晾干;
[0054] 2)将锡丝缠绕后垫于基材下,放入直流等离子体化学气相沉积设备腔内的沉积台 上,关闭真空室并打开真空栗抽真空,当栗压小于〇. Ipa时,向真空室通入氩气和氢气,氩 气和氢气流量分别为4L/min和10L/min,启动直流电弧,调节弧电流为120A,调节排气阀和 真空室调节阀,使真空室内压强稳定在3000Pa,反应8分钟,制得Ni/MgO催化剂;
[0055] 3)在保持氩气流量的条件下,逐步减小氢气流量至5L/min,然后通入天然气、甲 烷、乙烷、乙烯或乙炔,在3500Pa压力和1000°C下进行反应30分钟,在Ni/MgO催化剂表面 即可得到碳纳米管,收集备用;
[0056] 4)将钛酸酯偶联剂加入无离子水中,配制成浓度为30mg/ml的溶液,然后将制备 的碳纳米管加入上述溶液中,采用功率为150W的超声波水浴处理,使碳纳米管被表面改性 剂浸润,然后过滤,采用冷冻真空进行干燥,制得改性碳纳米管备用;
[0057] 5)将6g钛酸酯偶联剂加入200ml质量分数为70%的乙醇溶液中,配制成浓度 为30mg/ml的混合溶液,将100g直径为20 μπι的玻璃微珠加入上述混合溶液中,通入 50Hz-15kV低频高压脉冲电流,连续搅拌6小时,使玻璃微珠被表面改性剂包覆,然后过滤, 采用冷冻真空进行干燥,制得改性玻璃微珠备用;
[0058] 6)将500g改性玻璃微珠和500g改性碳纳米管放入搅拌机中,调至转速为700转 /分钟,搅拌4分钟,制得改性介质材料,收集备用;
[0059] 7)将5000g粘度为0· 27~0· 32dl/g的高温尼龙PPA、1000 g聚全氟烷氧基树脂、 500g聚全氟乙丙稀、200g聚偏氟乙稀、1000 g步骤6)中制备好的改性介质材料、IOg乙二撑 双硬脂酸酰胺、5g硬脂酸酰胺、IOg抗氧剂264、5g抗氧剂1098加入到高混机中,转速调至 1200转/分钟,搅拌5分钟;
[0060] 8)在高混机中再加入400g三聚氰胺聚磷酸盐、100g聚磷酸铵、200g二硫化钼、 100g硅酮粉,调整转速1200转/分钟,搅拌8分钟至完全混合均匀;
[0061] 9)将混合好的料放入到干燥箱中,在95°C的温度下干燥2. 5小时;
[0062] 10)将干燥好的混合料输送至双螺杆挤出机中,加入500g玻璃纤维,并调整加料 速度,使填充剂与干燥的混合料混合均匀;其中,挤出机的工作温度为:第一区300°C,第二 区305°C,第三区315°C,第四区310°C,第五区305°C,第六区300°C,第七区295°C,第八区 295°C,第九区290°C,机头温度315°C,主机转速450转/分钟,料筒真空度-0. 06MPa,机头 压力I8MPa ;
[0063] 11)混合料挤出后经水冷切粒,将所得粒料在KKTC温度下干燥3小时,即得到尼 龙/氟塑料复合材料。
[0064] 实施例二:
[0065] 本实施例中制备低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法包括以下步骤:
[0066] 1)改性玻璃微珠和改性碳纳米管的制备方法同实施例一中的步骤1)~5);
[0067] 2)将800g改性玻璃微珠和400g改性碳纳米管放入搅拌机中,调至转速为700转 /分钟,搅拌5分钟,制得改性介质材料,收集备用;
[0068] 3)将5000g粘度为0· 27~0· 32dl/g的高温尼龙PPA、1500g聚全氟烷氧基树脂、 500g聚全氟乙丙稀、1200g步骤2)制备的改性介质材料、IOg乙二撑双硬脂酸酰胺、5g聚乙 烯蜡、5g硅氧烷、IOg抗氧剂264、5g抗氧剂1098加入到高混机中,转速调至1200转/分钟, 搅拌6分钟;
[0069] 4)在高混机中再加入200g红磷、100g磷酸三甲苯酯、200g甲苯基二苯基磷酸酯、 200g二硫化钼、200g硅酮粉,调整转速1200转/分钟,搅拌9分钟至完全混合均匀;
[0070] 5)将混合好的料放入到干燥箱中,在95°C温度下干燥2. 5小时;
[0071] 6)将干燥好的混合料输送至双螺杆挤出机中,加入450g聚酯纤维、300g碳纤维, 并调整加料速度,使填充材料与干燥的混合料混合均匀;其中,挤出机的工作温度为:第一 区305°C,第二区310°C,第三区320°C,第四区315°C,第五区310°C,第六区305°C,第七 区300°C,第八区300°C,第九区295°C,机头温度320°C,主机转速450转/分钟,料筒真空 度-0· 06MPa,机头压力18MPa ;
[0072] 7)混合料挤出后经水冷切粒,将所得粒料在100°C温度下干燥3小时,即得到尼龙 /氟塑料复合材料。
[0073] 实施例三:
[0074] 本实施例中制备低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法包括以下步骤:
[0075] 1)改性玻璃微珠和改性碳纳米管的制备方法同实施例一中的步骤1)~5);
[0076] 2)将1500g改性玻璃微珠和500g改性碳纳米管放入搅拌机中,调至转速为700转 /分钟,搅拌6分钟,制得改性介质材料,收集备用;
[0077] 3)将5000g粘度为0. 27~0. 32dl/g的高温尼龙PPA、800g聚全氟烷氧基树脂、 500g聚全氟乙丙稀、200g聚氟乙稀、2000g步骤2)制备的改性介质材料、7g乙二撑双硬脂 酸酰胺、7g石錯、5g丙稀錯、IOg抗氧剂264、IOg抗氧剂1098加入到高混机中,转速调至 1200转/分钟,搅拌6分钟;
[0078] 4)在高混机中再加入400g三聚氰胺氰尿酸盐、100g聚磷酸铵、100g磷酸三苯酯、 200g二硫化钼、100g石墨、200g娃酮粉,调整转速1200转/分钟,搅拌10分钟至完全混合 均匀;
[0079] 5)将混合好的料放入到干燥箱中,在95°C温度下干燥2. 5小时;
[0080] 6)将干燥好的混合料输送至双螺杆挤出机中,加入2000g玻璃纤维,并调整加料 速度,使填充材料与干燥的混合料混合均匀;其中,挤出机的工作温度为:第一区310°C,第 二区315°C,第三区325°C,第四区320°C,第五区315°C,第六区310°C,第七区305°C,第八 区305°C,第九区300°C,机头温度320°C,主机转速450转/分钟,料筒真空度-0. 06MPa,机 头压力20MPa ;
[0081] 7)混合料挤出后经水冷切粒,将所得粒料在100°C温度下干燥3小时,即得到尼龙 /氟塑料复合材料。
[0082] 实施例四:
[0083] 1)改性玻璃微珠和改性碳纳米管的制备方法同实施例一中的步骤1)~5);
[0084] 2)将750g改性玻璃微珠和750g改性碳纳米管放入搅拌机中,调至转速为700转 /分钟,搅拌6分钟,制得改性介质材料,收集备用;
[0085] 3)将5000g粘度为0· 27~0· 32dl/g的高温尼龙PPA、800g聚全氟烷氧基树脂、 5〇〇g聚全氟乙丙烯、200g聚氟乙烯、2000g步骤2)中制备的改性介质材料、IOg乙二撑双 硬脂酸酰胺、5g硬脂酸酰胺、5g硅氧烷、IOg抗氧剂264、5g抗氧剂1098、5g抗氧剂626加入 到高混机中,转速调至1200转/分钟,搅拌6分钟;
[0086] 4)在高混机中再加入400g三聚氰胺氰尿酸盐、400g聚磷酸铵、200g二硫化钼、 200g硅酮粉,调整转速1200转/分钟,搅拌10分钟至完全混合均匀;
[0087] 5)将混合好的料放入到干燥箱中,在95°C温度下干燥2.
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