CN111518396B - 一种高延展性高强度聚酰胺材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料按重量份包括：聚酰胺复合母料70‑90份，低密度聚乙烯15‑25份，马来酸酐接枝聚乙烯2‑6份，聚丙烯纤维5‑10份，纳米纤维素晶须6‑12份，增韧剂1‑2份，偶联剂1‑3份，抗氧剂1‑2份，着色剂1‑2份，润滑剂1‑2份；其中聚酰胺复合母料为采用活化多壁碳纳米管接枝的聚酰胺材料。本发明还公开了上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法。本发明所得复合聚酰胺材料的力学性能优异，而且具有高延展性，拓宽了聚酰胺材料使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰胺材料技术领域，尤其涉及一种高延展性高强度聚酰胺材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺(尼龙)，英文名：Polyamide，缩写名称PA，其化学式为：[-NH(CH2)6-NHCO(CH2)4CO]n。聚酰胺是一类重要的工程塑料，具有良好的综合性能，包括力学性能、耐化学药品性及自润滑性，且摩擦系数低；由于聚酰胺中有大量极性酰胺键，非常适合作为基体材料与其它无机材料复合制备复合材料，尤其适合作为纳米复合材料的基体。研究表明，添加纳米粒子到聚酰胺常常赋予聚酰胺原本不具备的性能，如耐磨、耐高温、改善加工性能等。
目前制备纳米粒子/聚酰胺复合材料中，由于纳米粒子尺寸小，而聚酰胺的粘度较高，不易被混入并均匀分散，通常会明显降低纳米粒子/聚酰胺复合材料的机械性能，尤其是延展性。为适应不同领域的特殊要求，尤其是如何得到集高强度、高延展性于一体的聚酰胺材料，更是研究的热点。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高延展性高强度聚酰胺材料。
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料按重量份包括：聚酰胺复合母料70-90份，低密度聚乙烯15-25份，马来酸酐接枝聚乙烯2-6份，聚丙烯纤维5-10份，纳米纤维素晶须6-12份，增韧剂1-2份，偶联剂1-3份，抗氧剂1-2份，着色剂1-2份，润滑剂1-2份；其中聚酰胺复合母料为采用活化多壁碳纳米管接枝的聚酰胺材料。
优选地，所述活化多壁碳纳米管为采用混合酸活化的多壁碳纳米管，多壁碳纳米管长径比为1200-1500：1。
优选地，所述混合酸包括浓硫酸、浓硝酸，浓硫酸与浓硝酸的质量比为1：2-4。
优选地，浓硫酸的浓度为80-88wt％，浓硝酸的浓度为70-75wt％。
优选地，聚酰胺复合母料中，将活化多壁碳纳米管、聚乙烯蜡、己内酰胺熔体搅拌，搅拌温度为90-100℃，其中活化多壁碳纳米管、己内酰胺熔体的质量比为5-15：50-100；氮气保护下，调节温度至300-350℃反应，反应压力为1.2-2MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
优选地，增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物中至少一种。
优选地，偶联剂为硅烷偶联剂。
优选地，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-551、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-580、硅烷偶联剂ND-22中至少一种。
优选地，抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂CA、抗氧剂300、抗氧剂TNP、抗氧剂DPD、抗氧剂DTD、抗氧剂DLTDP、抗氧剂2246中至少一种。
优选地，着色剂为二氧化钛、炭黑、钴蓝、酞青蓝、氧化铁黄、氧化铁红、氧化铬绿、柠檬镉黄中至少一种。
优选地，润滑剂为氯化石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙基硅油、脂肪酰胺、微晶石蜡、硬脂酸酰胺、EBS润滑剂、油酸酰胺、硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯中至少一种。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、增韧剂、偶联剂、抗氧剂、着色剂、润滑剂搅拌3-5min，搅拌速度为800-1000r/min，搅拌温度为70-80℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.04-0.08MPa，双螺杆挤出机的一区温度为130-140℃，二区为185-195℃，三区为230-250℃，四区为300-310℃，五区为270-280℃，停留时间为3-4min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
本发明的技术效果如下所示：
(1)由于多壁碳纳米管重量极轻，径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，不仅具有良好的柔韧性，而且拉伸性能优异，本发明采用混合强酸对多壁碳纳米管活化后，与己内酰胺熔体进行反应，通过将多壁碳纳米管与聚酰胺产生共价键结，多壁碳纳米管在聚酰胺体系分散均匀，而且无团聚现象出现，既可增强聚酰胺的强度，又使所得聚酰胺复合母料具有极好的延展性；
(2)马来酸酐接枝聚乙烯与聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯的相容性好，相互作用强，另外马来酸酐接枝聚乙烯的极性基团可增加与聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须的相互作用，进而提高聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须在聚酰胺复合母料的分散性，解决聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须部分富集的问题，保证体系性能的均一性，有效传递应力，综合作用断裂伸长率好，高延展过程不易破裂；
(3)本发明的聚酰胺复合母料中，既具有纳米材料多壁碳纳米管独特功能，又可以保持聚酰胺基体的机械性能，纳米粒子在聚酰胺基体中的分散性好，结合强度高，界面作用力强；本发明一方面从聚酰胺材料内部添加多壁碳纳米管材料，一方面从聚酰胺材料外部分散聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须，综合作用不仅力学性能能够达到使用标准，并且能够极大提高聚酰胺材料的延展性能，提高聚酰胺材料使用过程中安全性能；
(4)本发明聚酰胺材料可以作为结构材料、功能材料，可以直接应用或添加到其它高分子材料中制成各种产品，广泛应用于电子、电气、仪器仪表及日常生活等领域；而且生产设备简单，路线绿色环保，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺复合母料70kg，低密度聚乙烯25kg，马来酸酐接枝聚乙烯2kg，聚丙烯纤维10kg，纳米纤维素晶须6kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物1kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物1kg，硅烷偶联剂KH-550 1kg，抗氧剂2246 2kg，氯化石蜡1kg，氧化铁红2kg。
聚酰胺复合母料采用如下工艺制备：
将浓度为80wt％的浓硫酸和浓度为75wt％的浓硝酸按质量比为1：2混合得到混合酸；
采用上述混合酸对长径比为1500：1的多壁碳纳米管进行活化；
将5kg活化多壁碳纳米管、2kg聚乙烯蜡、50kg己内酰胺熔体搅拌15min，搅拌温度为90℃，搅拌速度为1400r/min；氮气保护下，调节温度至300℃反应3h，反应压力为1.2MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物、硅烷偶联剂KH-550、抗氧剂2246、氯化石蜡、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌5min，搅拌速度为800r/min，搅拌温度为80℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.04MPa，双螺杆挤出机的一区温度为140℃，二区为185℃，三区为250℃，四区为300℃，五区为280℃，停留时间为3min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
实施例2
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺复合母料90kg，低密度聚乙烯15kg，马来酸酐接枝聚乙烯6kg，聚丙烯纤维5kg，纳米纤维素晶须12kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物1kg，硅烷偶联剂KH-550 3kg，抗氧剂CA 1kg，氧化聚乙烯蜡2kg，氧化铁红1kg。
聚酰胺复合母料采用如下工艺制备：
将浓度为88wt％的浓硫酸和浓度为70wt％的浓硝酸按质量比为1：4混合得到混合酸；
采用上述混合酸对长径比为1200：1的多壁碳纳米管进行活化；
将15kg活化多壁碳纳米管、1kg聚乙烯蜡、100kg己内酰胺熔体搅拌5min，搅拌温度为100℃，搅拌速度为1200r/min；氮气保护下，调节温度至350℃反应2h，反应压力为2MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、硅烷偶联剂KH-550、抗氧剂CA、氧化聚乙烯蜡、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌3min，搅拌速度为1000r/min，搅拌温度为70℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.08MPa，双螺杆挤出机的一区温度为130℃，二区为195℃，三区为230℃，四区为310℃，五区为270℃，停留时间为4min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
实施例3
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺复合母料75kg，低密度聚乙烯22kg，马来酸酐接枝聚乙烯3kg，聚丙烯纤维8kg，纳米纤维素晶须8kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物1.7kg，硅烷偶联剂KH-580 1.5kg，抗氧剂DPD 1.8kg，微晶石蜡1.3kg，氧化铁红1.6kg。
聚酰胺复合母料采用如下工艺制备：
将浓度为82wt％的浓硫酸和浓度为74wt％的浓硝酸按质量比为1：2.5混合得到混合酸；
采用上述混合酸对长径比为1400：1的多壁碳纳米管进行活化；
将8kg活化多壁碳纳米管、1.7kg聚乙烯蜡、60kg己内酰胺熔体搅拌12min，搅拌温度为92℃，搅拌速度为1350r/min；氮气保护下，调节温度至320℃反应2.8h，反应压力为1.4MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物、硅烷偶联剂KH-580、抗氧剂DPD、微晶石蜡、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌4.5min，搅拌速度为850r/min，搅拌温度为77℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.05MPa，双螺杆挤出机的一区温度为137℃，二区为188℃，三区为245℃，四区为303℃，五区为277℃，停留时间为3.3min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
实施例4
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺复合母料85kg，低密度聚乙烯18kg，马来酸酐接枝聚乙烯5kg，聚丙烯纤维6kg，纳米纤维素晶须10kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物1.3kg，硅烷偶联剂KH-570 2.5kg，抗氧剂DLTDP1.2kg，乙基硅油1.7kg，氧化铁红1.4kg。
聚酰胺复合母料采用如下工艺制备：
将浓度为86wt％的浓硫酸和浓度为72wt％的浓硝酸按质量比为1：3.5混合得到混合酸；
采用上述混合酸对长径比为1300：1的多壁碳纳米管进行活化；
将12kg活化多壁碳纳米管、1.3kg聚乙烯蜡、80kg己内酰胺熔体搅拌8min，搅拌温度为98℃，搅拌速度为1250r/min；氮气保护下，调节温度至340℃反应2.2h，反应压力为1.8MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物、硅烷偶联剂KH-570、抗氧剂DLTDP、乙基硅油、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌3.5min，搅拌速度为950r/min，搅拌温度为73℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.07MPa，双螺杆挤出机的一区温度为133℃，二区为192℃，三区为235℃，四区为307℃，五区为273℃，停留时间为3.7min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
实施例5
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺复合母料80kg，低密度聚乙烯20kg，马来酸酐接枝聚乙烯4kg，聚丙烯纤维7kg，纳米纤维素晶须9kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物1.5kg，硅烷偶联剂ND-22 2kg，抗氧剂TNP 1.5kg，硬脂酸酰胺1.5kg，氧化铁红1.5kg。
聚酰胺复合母料采用如下工艺制备：
将浓度为84wt％的浓硫酸和浓度为73wt％的浓硝酸按质量比为1：3混合得到混合酸；
采用上述混合酸对长径比为1350：1的多壁碳纳米管进行活化；
将10kg活化多壁碳纳米管、1.5kg聚乙烯蜡、70kg己内酰胺熔体搅拌10min，搅拌温度为95℃，搅拌速度为1300r/min；氮气保护下，调节温度至330℃反应2.5h，反应压力为1.6MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物、硅烷偶联剂ND-22、抗氧剂TNP、硬脂酸酰胺、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌4min，搅拌速度为900r/min，搅拌温度为75℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.06MPa，双螺杆挤出机的一区温度为135℃，二区为190℃，三区为240℃，四区为305℃，五区为275℃，停留时间为3.5min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
对比例1
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺母料80kg，低密度聚乙烯20kg，马来酸酐接枝聚乙烯4kg，聚丙烯纤维7kg，纳米纤维素晶须9kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物1.5kg，硅烷偶联剂ND-22 2kg，抗氧剂TNP1.5kg，硬脂酸酰胺1.5kg，氧化铁红1.5kg。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物、硅烷偶联剂ND-22、抗氧剂TNP、硬脂酸酰胺、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌4min，搅拌速度为900r/min，搅拌温度为75℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.06MPa，双螺杆挤出机的一区温度为135℃，二区为190℃，三区为240℃，四区为305℃，五区为275℃，停留时间为3.5min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
对比例2
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺复合母料80kg，低密度聚乙烯20kg，马来酸酐接枝聚乙烯4kg，聚丙烯纤维7kg，纳米纤维素晶须9kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物1.5kg，硅烷偶联剂ND-22 2kg，抗氧剂TNP 1.5kg，硬脂酸酰胺1.5kg，氧化铁红1.5kg。
聚酰胺复合母料采用如下工艺制备：
将浓度为84wt％的浓硫酸和浓度为73wt％的浓硝酸按质量比为1：3混合得到混合酸；采用上述混合酸对石墨烯进行活化；
将10kg活化石墨烯、1.5kg聚乙烯蜡、70kg己内酰胺熔体搅拌10min，搅拌温度为95℃，搅拌速度为1300r/min；氮气保护下，调节温度至330℃反应2.5h，反应压力为1.6MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物、硅烷偶联剂ND-22、抗氧剂TNP、硬脂酸酰胺、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌4min，搅拌速度为900r/min，搅拌温度为75℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.06MPa，双螺杆挤出机的一区温度为135℃，二区为190℃，三区为240℃，四区为305℃，五区为275℃，停留时间为3.5min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
对比例3
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺复合母料80kg，低密度聚乙烯20kg，聚丙烯纤维7kg，纳米纤维素晶须9kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物1.5kg，硅烷偶联剂ND-22 2kg，抗氧剂TNP 1.5kg，硬脂酸酰胺1.5kg，氧化铁红1.5kg。
聚酰胺复合母料采用如下工艺制备：
将浓度为84wt％的浓硫酸和浓度为73wt％的浓硝酸按质量比为1：3混合得到混合酸；
采用上述混合酸对长径比为1350：1的多壁碳纳米管进行活化；
将10kg活化多壁碳纳米管、1.5kg聚乙烯蜡、70kg己内酰胺熔体搅拌10min，搅拌温度为95℃，搅拌速度为1300r/min；氮气保护下，调节温度至330℃反应2.5h，反应压力为1.6MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物、硅烷偶联剂ND-22、抗氧剂TNP、硬脂酸酰胺、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌4min，搅拌速度为900r/min，搅拌温度为75℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.06MPa，双螺杆挤出机的一区温度为135℃，二区为190℃，三区为240℃，四区为305℃，五区为275℃，停留时间为3.5min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
对比例4
一种高延展性高强度聚酰胺材料，其原料包括：聚酰胺复合母料80kg，低密度聚乙烯20kg，马来酸酐接枝聚乙烯4kg，玻璃纤维16kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物1.5kg，硅烷偶联剂ND-22 2kg，抗氧剂TNP 1.5kg，硬脂酸酰胺1.5kg，氧化铁红1.5kg。
聚酰胺复合母料采用如下工艺制备：
将浓度为84wt％的浓硫酸和浓度为73wt％的浓硝酸按质量比为1：3混合得到混合酸；
采用上述混合酸对长径比为1350：1的多壁碳纳米管进行活化；
将10kg活化多壁碳纳米管、1.5kg聚乙烯蜡、70kg己内酰胺熔体搅拌10min，搅拌温度为95℃，搅拌速度为1300r/min；氮气保护下，调节温度至330℃反应2.5h，反应压力为1.6MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
上述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物、硅烷偶联剂ND-22、抗氧剂TNP、硬脂酸酰胺、氧化铁红送入高速搅拌锅中搅拌4min，搅拌速度为900r/min，搅拌温度为75℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.06MPa，双螺杆挤出机的一区温度为135℃，二区为190℃，三区为240℃，四区为305℃，五区为275℃，停留时间为3.5min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
将实施例5和对比例1-4所得高延展性高强度聚酰胺材料进行检测，其结果如下：
将实施例5和对比例1-4所得高延展性高强度聚酰胺材料分别熔融流延得到聚酰胺薄膜，其中膜厚采用GB/T 6672-2001进行测定，断裂伸长率采用GB/T 1040.3-2006进行测定。
| 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
| 膜厚，μm | 100.3 | 100.8 | 99.4 | 99.8 | 100.1 |
| 断裂伸长率，％ | 284 | 232 | 248 | 257 | 270 |
由上述结果可知：本发明不仅力学性能优异，并且能够极大提高聚酰胺材料的延展性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高延展性高强度聚酰胺材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚酰胺复合母料70-90份，低密度聚乙烯15-25份，马来酸酐接枝聚乙烯2-6份，聚丙烯纤维5-10份，纳米纤维素晶须6-12份，增韧剂1-2份，偶联剂1-3份，抗氧剂1-2份，着色剂1-2份，润滑剂1-2份；其中聚酰胺复合母料为采用活化多壁碳纳米管接枝的聚酰胺材料；所述活化多壁碳纳米管为采用混合酸活化的多壁碳纳米管，多壁碳纳米管长径比为1200-1500：1；所述混合酸包括浓硫酸、浓硝酸，浓硫酸与浓硝酸的质量比为1：2-4；聚酰胺复合母料中，将活化多壁碳纳米管、聚乙烯蜡、己内酰胺熔体搅拌，搅拌温度为90-100℃，其中活化多壁碳纳米管、己内酰胺熔体的质量比为5-15：50-100；氮气保护下，调节温度至300-350 ℃反应，反应压力为1.2-2MPa，冷却，粉碎得到聚酰胺复合母料。
2.根据权利要求1所述高延展性高强度聚酰胺材料，其特征在于，浓硫酸的浓度为80-88wt％，浓硝酸的浓度为70-75wt％。
3.根据权利要求1所述高延展性高强度聚酰胺材料，其特征在于，增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯五嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯七嵌段共聚物中至少一种。
4.根据权利要求1所述高延展性高强度聚酰胺材料，其特征在于，偶联剂为硅烷偶联剂。
5.根据权利要求4所述高延展性高强度聚酰胺材料，其特征在于，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-551、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-580、硅烷偶联剂ND-22中至少一种。
6.根据权利要求1所述高延展性高强度聚酰胺材料，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂CA、抗氧剂300、抗氧剂TNP、抗氧剂DPD、抗氧剂DTD、抗氧剂DLTDP、抗氧剂2246中至少一种。
7.根据权利要求1所述高延展性高强度聚酰胺材料，其特征在于，着色剂为二氧化钛、炭黑、钴蓝、酞青蓝、氧化铁黄、氧化铁红、氧化铬绿、柠檬镉黄中至少一种。
8.根据权利要求1所述高延展性高强度聚酰胺材料，其特征在于，润滑剂为氯化石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙基硅油、脂肪酰胺、微晶石蜡、硬脂酸酰胺、EBS润滑剂、油酸酰胺、硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯中至少一种。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述高延展性高强度聚酰胺材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将聚酰胺复合母料、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯纤维、纳米纤维素晶须、增韧剂、偶联剂、抗氧剂、着色剂、润滑剂搅拌3-5min，搅拌速度为800-1000r/min，搅拌温度为70-80℃，得到混合料；
S2、将混合料送入双螺杆挤出机中熔融挤出，控制真空度为0.04-0.08MPa，双螺杆挤出机的一区温度为130-140℃，二区为185-195℃，三区为230-250℃，四区为300-310℃，五区为270-280℃，停留时间为3-4min，得到挤出料；
S3、将挤出料水冷，切粒得到高延展性高强度聚酰胺材料。
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Denomination of invention: A high ductility and high strength polyamide material and its preparation method Granted publication date: 20220311 Pledgee: Jiangmen Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Jiangmen Rongtai New Material Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980015190 |