[发明专利]一种高耐热的纳米氧化铝改性聚酰胺材料的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及复合材料领域，具体的涉及一种高耐热的纳米氧化铝改性聚酰胺材料的制备方法。

背景技术：

聚酰胺类材料具有极性强、分子间能形成氢键的特点，且具有一定的活性。由于具有优良的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐油性、耐腐蚀性和较好的加工成型性能，被广泛应用于汽车部件，电子电器，石油化工等行业。聚酰胺的强极性使得其吸水性较大，对制品的尺寸稳定性影响较大，还影响材料的电性能。此外，聚酰胺的耐热性差和低温冲击强度低的缺点限制了聚酰胺材料的应用领域。

通常，人们通过加入各种填料来改善聚酰胺的综合性能。近年来，随着纳米科学的不断发展和纳米技术的不断成熟，通过添加纳米材料来改善聚合物基体材料的性能逐渐成为材料研究领域的热点。聚酰胺类材料由于其在汽车、电子电器和家用产品中的广泛应用而备受人们的青睐，通过添加功能性纳米材料来提高聚酰胺类基体材料的强度、韧性、阻燃、阻隔等性能成为学者们比较感兴趣的研究方向。同时也大大拓宽了聚酰胺类材料的应用领域，因此，聚酰胺基纳米复合材料必将成为未来应用前景最好的纳米复合材料之一。目前，常用的方法是向聚酰胺材料中加入无机纳米填料，来改善基体的韧性和强度以及耐热性能，其中，氧化铝作为价格低廉的填料广泛应用于聚酰胺的改性中。

中国专利(201210260919.5)公开了一种导热聚酰胺复合材料，其包括下述重量百分比的组分：聚酰胺18.2-58.6％、润滑剂0.1-1.0％、抗氧化剂0.1-0.5％、表面改性剂1.0-1.5％和导热增强改性剂40-81％，虽然该复合材料导热性能好，但是其导热增强改性剂添加量较大，不仅增大了成本，也使得导热增强改性剂与基体材料的相容性解决较为困难。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高耐热的纳米氧化铝改性聚酰胺材料的制备方法，该制备方法操作简单，能耗低，制得的材料力学性能好，耐磨、耐热性能优异。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高耐热的氧化铝改性聚酰胺材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在40-50℃下，将二乙酸铝和去离子水混合搅拌至固体溶解，得到溶液A；向溶液A中加入十二烷基苯磺酸钠搅拌混合均匀制得溶液B；将溶液B置于安装有两个滴定管的三口烧瓶中，并升温至65-110℃，并边搅拌边同时滴加氢氧化钠水溶液和柠檬酸水溶液，滴加完毕后，继续搅拌5-13h，得到沉淀物，将沉淀物过滤洗涤后在80-180℃下煅烧10-20h，得到氧化铝；

(2)将聚丙烯、硅胶、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、抗氧化剂在高混机中混合均匀，然后加入步骤(1)制得的氧化铝混合搅拌均匀，得到混合料；

(3)将上述制得的混合料由双螺杆挤出机挤出造粒，得到氧化铝改性聚酰胺材料。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述二乙酸铝和去离子水的用量比为1g：(30-50)ml。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，十二烷基苯磺酸钠的添加量为二乙酸铝质量的1-4％。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述二乙酸铝、氢氧化钠、柠檬酸的质量比为3:5:(0.1-0.35)。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为15％，柠檬酸水溶液的浓度为3-8％。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述氢氧化钠水溶液、柠檬酸水溶液的滴加速度分别为0.5-1.5升/小时、1-4升/小时。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、茶多酚、丁基羟基茴香醚中的一种或多种。

作为上述技术方案的优选，所述聚丙烯、硅胶、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、抗氧化剂、氧化铝的添加量以重量份计，分别为：聚丙烯40-80份、硅胶3-7份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1-2份、抗氧化剂1-5份、氧化铝5-11份。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，混合料由双螺杆挤出机挤出的温度为250-300℃。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)制得的氧化铝的粒径大小为10-30nm，且表面有不规则孔状结构。

本发明具有以下有益效果：