CN1844243A - 缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法，其原料包括己内酰胺、聚砜类树脂、催化剂等。制备方法是将己内酰胺单体和聚砜类树脂加热熔化，形成均相的聚砜/己内酰胺熔体后，加入催化剂进行原位缩聚，即可得本发明方法制备的复合材料。该复合材料具有机械性能好、尺寸稳定性佳、耐热性能高得特别，有望进一步扩展尼龙的应用范围。

Description

缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法
技术领域
本发明涉及采用缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法，属于材料科学技术领域。
背景技术
尼龙6作为五大工程塑料中的主要品种，由于其具有良好的机械性能，耐磨、自润滑、绝缘以及良好的加工性能，在机械零件、纺织、石油化工、国防工业等领域有着广泛应用。但是，其结构上存在的酰胺键极性基团，使尼龙6也存在着如吸水率高，热变形温度低、尺寸稳定性差等缺陷，使其在很多领域的应用受到了限制。利用原有的聚合物进行共混改性是改善尼龙缺点的有效方法，多年来人们一直在进行这方面的探讨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法，通过该法制备的复合材料具有机械性能好、尺寸稳定性佳、耐热性能高的特点。
本发明的技术方案是这样的，缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法，通过如下步骤实现：
第一步，将重量配比为100∶0-100的尼龙单体己内酰胺和聚砜类树脂加入到反应容器中，密封，然后抽真空、排气，通入惰性保护气体，除净反应容器中的空气。
第二步，在惰性保护气体的保护下，加热至160-300℃，使物料熔化，搅拌30min-1h，使聚砜树脂溶解在己内酰胺中形成均相体系。
第三步，加入与己内酰胺重量比为1/100-15/100的催化剂，搅拌混合均匀，在160-300℃下反应1-24h，即可得到本发明的聚砜类/尼龙6复合材料。
上述聚砜类树脂是指聚砜类材料，包括聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、酞侧基聚芳醚砜(PES-C)、含二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜(PPES)、含二氮杂萘联苯结构的聚芳醚砜酮(PPESK)中的一种或多种的混合体。
上述催化剂为ω-氨基己酸。
本发明利用具有热变形温度高、尺寸稳定性好、综合性能优异的高性能工程塑料聚砜原位改性尼龙，综合均衡两种聚合物的性能，取长补短，使尼龙6进一步高性能化，扩展了尼龙6的应用范围。通过本法制备的复合材料的拉伸强度为80-130MPa，拉伸弹性模量300-600MPa，弯曲强度100-140MPa，弯曲弹性模量3500-5000MPa，耐热分解温度为300-380℃。
具体实施方式
下面实施例是对本发明的进一步说明，而非限制本发明的范围。
本发明缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法，通过如下步骤实现：
第一步，将100重量份的己内酰胺与100重量份的聚砜(PSU)加入到三口烧瓶中，密封，然后抽真空，再通入高纯氮气，此过程反复三次以除净三口烧瓶中的空气。此步骤中，氮气可用氩气替代。
第二步，在高纯氮气的保护下，升温至270℃，磁力搅拌30min，使聚砜在己内酰胺熔体中充分溶解直至均匀分散。
第三步，在第二步所得的物质中加入6重量份作为催化剂的ω-氨基己酸与水的混合物，其中，水的含量为ω-氨基己酸的0.5％，迅速混合均匀后，在270℃下反应5h，冷却后，制得聚砜(PSU)/尼龙6复合材料。
通过本实施例方法制得的复合材料，其性能如下：
拉伸强度：110Mpa；拉伸弹性模量：500Mpa；弯曲强度：125Mpa；弯曲弹性模量：4200Mpa；耐热分解温度为350℃。

Claims (3)

1、缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法，其特征在于：通过如下步骤实现：
第一步，将重量配比为100∶0-100的尼龙单体己内酰胺和聚砜类树脂加入到反应容器中，密封，抽真空、排气，通入惰性保护气体，除净反应容器中的空气，
第二步，在惰性保护气体的保护下，加热至160-300℃，使物料熔化，搅拌30min-1h，使聚砜树脂溶解在己内酰胺中形成均相体系，
第三步，加入与己内酰胺重量比为1/100-15/100的催化剂，搅拌混合均匀，在160-300℃下反应1-24h，即可得到本发明的聚砜类/尼龙6复合材料。
2、根据权利要求1所述的缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法，其特征在于：上述的聚砜类树脂是指聚砜类材料，包括聚砜、聚醚砜、酞侧基聚芳醚砜、含二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜、含二氮杂萘联苯结构的聚芳醚砜酮中的一种或多种的混合体。
3、根据权利要求1所述的缩聚法制备原位聚砜类/尼龙6复合材料的方法，其特征在于：上述催化剂为ω-氨基己酸。
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